Türkiye'nin batı kıyılarından örneklenen yabani zeytin (Olea europaea L. subsp. europaea var. oleaster ) populasyonlarındaki genetik çeşitliliğin RAPD belirteçleri yardımıyla belirlenmesi ve yaygın olarak kullanılan kültür zeytini (O. europaea L. subsp. europaea var. sativa) çeşitlerinin bu belirteçlerle genetik karakterizasyonu
Determination of genetic variation in wild olive (Olea europaea L. subsp. europaea var. sativa) in western coasts of Turkey by RAPD markers
Yazar: DUYGU IŞIK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BELGİN GÖÇMEN TAŞKIN
Muğla Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Genetik varyasyon = Genetic variation ; Olea europaea L. = Olea europaea L. ; Radom = Radome ; Yabani zeytin = Olea europaea L. subsp. oleaster ; Zeytin = Olive

Özet:
Zeytinin (Olea europaea L.) çok uzun bir geçmişe dayanan tarımında çoğunlukla lokal olarak adapte olmuş kültür çeşitlerinin seçilmesi, tür için ciddi bir genetik erozyonla sonuçlanmış ve ayrıca kültür formları (O. europaea L. subsp. europaea var. sativa) doğal olarak bulunan yabani formlarını (O. europaea L. subsp. europaea var. oleaster) baskıladığından, günümüzde pek çok bölgede yabani formlar yok olmuştur. Bununla beraber, zeytinin çok sayıda kültür çeşidinin olması ve daha henüz tümünün DNA esaslı, güvenilir tekniklerle genetik karakterizasyonlarının tamamlanmamış olması nedeniyle, yabani formların çeşitliliğine ilişkin çalışmalar genel olarak ikinci planda kalmıştır. Ancak, verim ve kalitenin yanı sıra biyotik ve abiyotik stres faktörlerine karşı dayanıklılık gibi pek çok değerli genetik bilgiyi gen havuzlarında bulunduran yabani formların doğal populasyonlarındaki genetik çeşitliliğin saptanması ve korunması büyük önem taşımaktadır.Bu çalışma ile, ülkemiz zeytin alanlarının %55.11 gibi büyük bir oranının yabani zeytin populasyonlarındaki genetik çeşitlilik bakımından ilk kez, ve RAPD (Rastgele Çoğaltılan Polimorfik DNA) belirteçleri kullanılmak suretiyle taranması ve bu alanlarda yaygın olarak kullanılan çeşitlerin, 8 gibi önemli bir çoğunluğunun aynı belirteçlerle karakterize edilmesi, böylelikle yabanilerin ve kültür çeşitlerinin kendi aralarındaki ve birbirleriyle olan genetik uzaklıklarının ve gen akış düzeylerinin ilk kez saptanması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, Dikili, Karaburun, Bergama, Edremit, Burhaniye, Ayvalık ve Muğla'daki doğal alanlardan ve üretim bahçelerinden yabani populasyonlar örneklenmiş, T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı İzmir-Bornova Zeytincilik Araştırma Enstitüsü'nden ise yaygın olarak kullanılan 8 kültür çeşidi (Domat, Memecik, Uslu, Gemlik, Çekişte, İzmir Sofralık, Girit ve Ödemiş Eşek Zeytini) temin edilmiştir. Öncelikle, çalışma materyali arasından rastgele seçilerek oluşturulan 5 bireylik bir alt populasyonda 30 RAPD primeri taranmış ve tekrarlanabilirlik, bant netliği ve polimorfik bant sayıları bakımından en iyi sonuç alınan 20 primer seçilerek tüm çalışma materyaline uygulanmıştır. Taranan 30 primerin sadece 1 tanesinin alt populasyon bireylerinin hiç birinde çalışmadığı, geriye kalan 29 primerin ise en az 2 polimorfik bant ürettiği görülmüştür. Elde edilen veriler POPGENE Versiyon 1.31 bilgisayar programı ile analiz edilmiştir.Yirmi primer ile yabani populasyonlarda 441 (% 96,50)'i polimorfik olan toplam 457 lokus saptanmıştır. Yabani populasyonlardaki toplam genetik çeşitlilik (HT) 0,20 ± 0,03 olarak bulunmuş, bunun 0,12 ± 0,01 (% 60)'sini populasyon içi genetik çeşitlilik (HS) ve 0,08 (% 40)'ini ise populasyonlar arası genetik çeşitlilik (DST) oluşturmuştur. En fazla genetik çeşitlilik Pop-5 (Burhaniye Populasyonu)'de saptanırken, en düşük genetik çeşitlilik Pop-7 (Muğla Populasonu)'de saptanmıştır. Çalışmada örneklenen yabani populasyonlar için hesaplanan gen akış düzeyi değeri (Nm) 0,76'dır. En düşük genetik uzaklık, DN=0,0675 değeri ile, Pop 3 (Bergama) ve Pop 4 (Edremit) arasında bulunurken, en yüksek genetik uzaklık değeri ise, DN=0,1430 değeri ile, Pop 1 (Dikili) ve Pop 2 (Karaburun) arasında saptanmıştır. Sekiz kültür çeşidine ait bireylerin 20 polimorfik primerle analizi sonucu yabani zeytin populasyonlarının analizinde saptanmış olan toplam 457 lokusun sadece 186 (% 40,70)'sı saptanmış ve bunlardan 137 (% 73,66)'sinin polimorfik olduğu görülmüştür. Bu da doğal yabani populasyonlara oranla kültür çeşitlerindeki genetik erozyonun boyutlarını ortaya koymaktadır.Ülkemizin sofralık zeytin ve zeytinyağı üretiminde dünya pazarında sahip olduğu iddialı konumunu koruması ve daha da iyileştirmesi için en etkili ve temel yaklaşımların başında, ekonomik değeri çok yüksek olan bu bitki için iyi planlanmış ıslah programlarının oluşturularak gerçekleştirilmesi ve sonuçlarının geniş üretim alanlarında uygulamaya konması gelmektedir. Etkili ve amaca uygun ıslah programlarının geliştirilip uygulanmasında ise en önemli unsur hem kültür hem de yabani formlardan oluşan ve genetik olarak iyi karakterize edilmiş geniş bir germplasma sahip olmaktır. Bu tez çalışmasından elde edilen sonuçların bu bağlamda yakın gelecekte çok etkin bir şekilde kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Intensive selection of locally adapted varieties in the long historical past of the olive tree (Olea europaea L.) resulted in serious genetic erosion in the species and also, because the cultivated forms (O. europaea L. subsp. europaea var. sativa) have suppressed the naturally found wild forms (O. europaea L. subsp. europaea var. oleaster), they are absent from many regions, at present time. In addition, the presence of high number of cultivated varieties of olive and the continuation of their genetic characterization with reliable DNA techniques resulted in the remaining of the studies on the genetic variation of wild forms at the second order of importance. However, the determination and conservation of genetic variation in natural populations of wild olives which include much valuable genetic information like resistance to biotic and abiotic stress factors besides the yield and quality traits in their gene pools are very important.The aims of this study are, the screening of 55.11% of the olive areas of our country in terms of the genetic variation in wild olive populations by RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) markers and the genetic characterization of 8 cultivated olive varieties which are commonly used in these olive production areas with the same markers and so the determination of genetic distances and gene flow levels among and between Turkish wild and cultivated forms, first time in the literature. For this purpose, sampling was performed from the natural areas and olive gardens in natural distribution areas of the olive including the provinces of Dikili, Karaburun, Bergama, Edremit, Burhaniye, Ayvalık and Muğla. Furthermore, 8 varieties (Domat, Memecik, Uslu, Gemlik, Çekişte, İzmir Sofralık, Girit and Ödemiş Eşek Zeytini) are obtained from T.R. Ministry Of Agriculture And Rural Affairs Izmir-Bornova Research Institute For Olive Production. Primarily 30 RAPD primers in a subpopulation of 5 individuals that are randomly selected from working materials are screened and 20 of them were selected and applied to whole material in accordance with their repeatability, band clarity and polymorphic band numbers. Only 1 of the 30 primers was found to be not functioning on any of the subpopulation members while remaining 29 primers were observed to be producing at least 2 polymorphic bands. Acquired data was analysed with POPGENE, version 1.31 computer software.In wild populations 457 loci were detected with 20 primers and 441 (96.50%) of them were detected as polymorphic. Total genetic variation (HT) in wild populations was found as 0.20 ± 0.03. 0.12 ± 0.01 (60%) of this variation was due to within population genetic variation (HS) while the remaining 0.08 (40%) was due to among population genetic variation (DST). The highest level of genetic variation was detected in Pop-5 (Burhaniye Population) while the lowest level of genetic variation was found to exist in Pop-7 (Muğla Population). Gene flow level (Nm) for the wild populations sampled in the study was calculated as 0.76. The lowest genetic distance DN=0,0675 was detected between Pop 3 (Bergama) and Pop 4 (Edremit ) while the highest genetic distance DN=0,1430 was found between Pop 1 (Dikili) and Pop 2 ( Karaburun). Only 186 (40.70%) of the entire 457 loci detected in wild olive populations were also detected in eight varieties with 20 polymoprhic primers and 137 (73.66%) of these were observed to be polymorphic. This finding indicates the level of genetic erosion in cultivated olives compated to natural wild olive populations.For the preservation and increasing of the pretentious position of our country in the world market for table olive and olive oil production, the most effective and basic approach is the development and application of well designed breeding programs and the distribution of the results of these programs to wide production areas. For this purpose the most important thing is having a wide germplasm composed of genetically well characterized wild as well as cultivated forms. It is thought that the results that were obtained from this thesis could effectively be used in this respect in a near future.