Pistacia lentiscus ve Pistacia terebinthus türlerinde yeni nesil sekanslama yöntemi kullanılarak cinsiyet ile bağlantılı DNA markörlerinin geliştirilmesi ve cinsiyet kromozom mekanizmasının ortaya çıkarılması
Development of sex-related DNA markers and revealing the sex chromosome mechanism in Pistacia lentiscus and Pistacia terebinthus species using the new generation sequencing
Yazar: ÖMER FARUK BİLGİN
Danışman: PROF. DR. SALİH KAFKAS
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, Pistacia lentiscus ve Pistacia terebinthus türlerinde 15 dişi ve 15 erkek genotipe ait tüm genom tekrar-sekanslama Dna verilerini kullanılması ile cinsiyete özgü bölge veya bölgelerin belirlenmesi, cinsiyetle ilişkili olduğu belirlenen bölgelerin anotasyonu ve dişi ve erkek bireyleri %100 doğrulukla ayırabilen, P. lentiscus ve P. terebinthus türlerinin ıslahında kullanılabilecek markörlerin tasarlanması amaçlanmıştır. P. lentiscus türünde tüm dişi ve erkek bireylerde Siirt genomu kullanıldığında aynı pozisyonda bulunan ve cinsiyetle ilişkili olduğu bulunan 1310 adet SNP bulunmuştur. Bu bölgelerden dizayn edilen CAPS markörü ile agaroz jel yöntemiyle dişi ve erkek bireyleri baz farklılıklarına göre ayrılmıştır. Dişi bireylerde üç bant (≈550 bp, ≈ 410 bp ve ≈ 140 bp), erkek bireylerde ise tek bant (≈550 bp) tespit edilmiştir. P. terebinthus'a ait 15 dişi ve 15 erkek bireylerine ait Dna sekanları P. atlantica genomu hizalandığında P. atlantica genomunun 14.2 kromozomu üzerinde 65 dişi spesifik lokus tespit edilmiştir. Bu lokuslardan tasarlanan SCAR markörü sadece dişi genotiplerde 800 bp bant verirken, erkek genotiplerde ise bant vermemiştir. Bu çalışma ile P. terebinthus ve P. lentiscus türlerinde dişi genotiplere spesifik cinsiyetle ilişkili lokus olması, erkek bireylerde olmaması bu iki türün de dişi bireylerinde ZW, erkek bireylerin ise ZZ sistemine sahip olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışma ile markör destekli ıslah çalışmalarında bu iki türde de dişi ve erkek bireyleri %100 ayırabilen bu markörler kullanılabilecektir.

Abstract:
In this study, by using whole genome re-sequencing DNA data of 15 female and 15 male genotypes of Pistacia lentiscus and Pistacia terebinthus species, the determination of gender-specific region or regions was determined, which can distinguish male and female individuals determined to be gender-related with 100% accuracy, P. lentiscus. It aims to design markers that can be used to breed P. terebinthus species. When the Siirt genome was alignedin whole genome resequencing data of all female and male individuals of P. lentiscus species, 1310 SNPs were found in the same position and thought to be related to gender. The CAPS marker disagned from these regions separated male and female individuals according to base differences using the agarose gel method. Three bands (≈550 bp, ≈410 bp and ≈140 bp) were detected in female individuals, and a single band (≈550 bp) was detected in males. When whole genome re-sequencing DNA data of 15 female and 15 male individuals belonging to P. terebinthus was aligned with the P. atlantica genome, 65 female-specific loci were detected on chromosome 14.2 of the P. atlantica genome. The SCAR marker designed from these regions gave an 800 bp band only in female genotypes but did not give a band in male genotypes. This study determined that P. terebinthus and P. lentiscus species have a sex-related locus specific to female genotypes but not males. Female individuals of these two species have a ZW system, while males have a ZZ system. With this study, these markers can be used in marker-assisted breeding studies, which can distinguish 100% of male and female individuals in these two species.