Türkiye'de yetiştirilen bazı buğday çeşitlerinde genetik farklılıkların RAPD-PCR yöntemi ile belirlenmesi
Determination of genetic diversity of some wheat varieties cultivated in Turkey by RAPD-PCR technique
Yazar: ESRA AYDOĞAN ÇİFCİ
Danışman: PROF. DR. KÖKSAL YAĞDI
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Ekmeklik buğday = Bread wheat ; Genetik farklılıklar = Genetic diversities ; Makarnalık buğday = Durum wheat ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; RAPD = RAPD

Özet:
Bu çalışma, yurdumuzda tescil edilmiş ve tarımı yapılan makarnalık ve ekmeklik buğday çeşitleri arasındaki genetik çeşitliliği RAPD-PCR yöntemi ile incelemek amacıyla Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü Tohumluk Laboratuarında yürütülmüştür.Çalışmada 14 adet makarnalık (Triticum durum Desf.) ve 16 adet ekmeklik (Triticum aestivum L.) buğday çeşidi kullanılmıştır. RAPD-PCR sonucuna göre, kullanılan 45 primerden makarnalık buğdaylarda 28 tane, ekmeklik buğdaylarda ise 17 tane primer polimorfik bant vermiştir. Çalışılan makarnalık ve ekmeklik buğdaylarda polimorfizm oranları sırasıyla % 66.7 ve % 74.9 olarak saptanmıştır. Polimorfik primerlerden; makarnalık buğdaylarda toplam 200 PCR ürününden 129 ( % 64.5 ) tanesi polimorfik, ekmeklik buğdaylarda ise 142 adet PCR ürününden 110 (% 77.4)'u polimorfik olarak belirlenmiştir. Elde edilen DNA bantlarının büyüklükleri, makarnalık buğdaylar için 300-4000 bç, ekmeklik buğdaylar için ise 300-2800 bç arasında saptanmıştır. Makarnalık buğday çeşitleri arasındaki genetik benzerlik indeksi 0.434 - 0.874 arasında, ekmeklik buğday çeşitlerinde ise 0.316-0.860 arasında değişim göstermiştir. UPGMA (Aritmetik Ortalamayı Kullanan Ağırlıksız Çift Grup Metodu) metodu kullanılarak çizilen fenogramda makarnalık buğdayların 6, ekmeklik buğdayların ise 2 grupta toplandığı gözlenmiştir. Bu analiz sonucuna göre, makarnalık buğday çeşitlerinde birbirine en yakın çeşitlerin Çakmak-79 ve Kızıltan-91, birbirine en uzak çeşitlerin ise Ege-88 ve Ankara-98, ekmeklik buğday çeşitlerinde ise birbirine en yakın çeşitlerin Gerek-79 ve Basribey-95, en uzak çeşitlerin ise Sagittario ve Gönen-98 olduğunu saptanmıştır.Buğday çeşitleri arasındaki genetik varyasyonun tespit edilmesi amacıyla kullanılan Temel Bileşenler Analizi (PCA) sonucunda ise makarnalık buğdayların 8, ekmeklik buğdayların ise 5 grup oluşturduğu belirlenmiştir.Bu çalışma ile, ülkemizde tescil edilmiş buğday çeşitleri arasında göreceli olarak dar bir genetik farklılığın bulunduğu ve bitki ıslahı programlarında uygun anaçların seçiminde genotiplerin benzerliklerinin saptanmasında RAPD markörlerinden yararlanılabileceği sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: makarnalık ve ekmeklik buğday, RAPD-PCR, genetik farklılık, polimorfizm

Abstract:
This study was carried out at the Seed Laboratory of the Department of Field Crops, Faculty of Agriculture, University of Uludag in order to determine the genetic diversity of durum ( Triticum durum Desf.) and bread (Triticum aestivum L.) wheat varities developed and cultivated in our country.In this research 14 durum and 16 bread wheats were used. On the basis of RAPD-PCR analysis, out of 45 primers 28 primers for durum wheat and 17 primers for bread wheat were found polymorphic. The polymorphism were determined 66.7 % and 74.9 % for durum and bread wheat, respectively. For durum wheats, polymorphic primers detected 200 bands and 192 (% 64.5) of them polymorphic while total of 142 bands which were amplified with 17 primers out of 110 (% 77.4) were polymorphic for bread wheat. DNA fragment size ranged from 300-4000 bp and 300-2800 bp in respect of durum and bread wheats. Genetic similarity matrix changed into 0.434 to 0.874 (durum wheat) and 0.316 to 0.860 (bread wheat). Using UPGMA (The unweighted pair groupin gmethod of arithmetic averages) to cluster data it was seen that durum wheat varities were grouped into six cluster while bread wheats were into 2 group. The result of this analysis indicated that for durum wheats the highest similarity was between Çakmak-79 and Kızıltan-91 whereas the genetic distance between Ege-88 and Ankara-98 was the lowest and the highest similarity between Gerek-79 and Basribey-95 while Sagittario and Gönen-98 varities were the lowest similiar genotypes for bread wheat.At the result of Principal Component Anlysis (PCA), used for detecting the genetic variation between wheat varieties, 8 groups for durum and 5 groups for bread wheat were determined.The result of the study indicated that the registered varieties in our country, possesed relatively narrow genetic background and concluded that to determine the genetic similarity of genotypes for selecting parents in breeding programmes RAPD technique can be used as a molecular genetic marker.Key Words: durum and bread wheat, RAPD-PCR, genetic diversity, polymorphism.