Chandler x kaplan-86 F1 ceviz populasyonunda QTL-seqharitalama yöntemi kullanılarak hasat tarihi ile bağlantılıDNA markörlerinin geliştirilmesi
Development of DNA markers associated with harvest date using QTL-seq method in chandler x kaplan-86 F1 walnut population
Yazar: MURAT KAZAN
Danışman: PROF. DR. SALİH KAFKAS
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Ceviz (Juglans regia L.) ülkemizin en önemli sert kabuklu meyve türlerinden biridir. Cevizin gençlik kısırlığı süresinin çok uzun olması nedeniyle erken seleksiyonun yapılabilmesi oldukça önemlidir. İşte bu çalışmada QTL-seq haritalama yöntemini kullanarak cevizde hasat tarihi ile bağlantılı DNA markörü geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu çalışma kapsamında 175 adet ceviz F1 genotipi 4 yıl süresince hasat tarihi özelliği bakımından fenotipik gözlemleri kullanılmıştır. QTL-seq analizlerinde ebeveynlerden biri ve iki adet bulk DNA 20x sekanslama yoğunluğunda (yaklaşık 10Gb) Illumina HiSeq 2500 yeni nesil sekanslama yöntemi ile PE150 (çift yönlü) dizileri elde edilmiştir. QTL-seq yazılımı kullanılarak hasat tarihi ile bağlantılı markörler ve QTL bölgeleri tespit edilmiştir. QTL-seq analizleri ile ceviz genomuna haritalanması sonucunda toplam 229,307 SNP ve 45,223 InDel belirlenmiştir. QTL-seq analizleri sonucunda 'Chandler x Kaplan-86' populasyonunda belirlenen ilişkili markörler genom anotasyonu Annovar programı ile yapılmıştır ve yapılan genom anotasyonu sonucunda kromozom 2 ve kromozom 11'de yüksek ilişkili lokuslar tespit edilmiştir. Ayrıca yüksek bağlantılı markörlerin sağındaki ve solundaki baz dizileri kullanılarak fonsiyonel anotasyonları ile GO ve KEGG yolakları tespit edilmiştir. Yüksek ilişkili lokusların sağından ve solundan alınan sekanslar kullanılarak HRM (High Resolution Melting) ve SCAR primerleri tasarlanmıştır. Tüm primerlerin doğrulaması hem 'Chandler x Kaplan-86' F1 populasyonunda hem de genetik kaynaklara ait çeşit ve genotiplerde yapılmıştır. Bu tezden elde edilen sonuçlar ileride yapılacak ceviz ıslah programlarında markör destekli seleksiyonda kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Walnut (Juglans regia L.) is one of the most important hard-shelled nut species of our country early. Selection at early stage in breedng is very important, since the juvenile period of walnut is very long. In this study, it was aimed to develop DNA marker associated with harvest date in walnut by using QTL-seq mapping method. Within the scope of this study, a total of walnut 175 F1 genotypes for harvest date trait in for four observations years was used. In QTL-seq, one of the parents and two bulk DNA with extreme phenotyped samples, were sequenced at 20x sequencing coverage (approximately 10Gb) in Illumina HiSeq 2500 Next Generation Sequencing method with PE150 (paired-end) sequences. Responsible QTL regions and linked markers were identified using QTL-seq software. Totally, 229,307 SNPs and 45,223 InDels were identified as a result of mapping to walnut genome by QTL-seq analyses. As a result of QTL-seq analyses, genome annotation of the associated markers identified in the 'Chandler x Kaplan-86' population was performed with the Annovar programme, and as a result of the genome annotation, the highly associated locus on chromosome 2 and chromosome 11 were defined. In addition, GO and KEGG pathways were identified by functional annotation using the sequences to the right and left of the highly associated markers. HRM (High Resolution Melting) and SCAR primers were designed using sequences from the right and left of the highly associated loci. All primers were validated both in 'Chandler x Kaplan-86' F1 population and in cultivars and genotypes belonging to genetic resources. The results of the current thesis can be used in marker assisted selection in future walnut breeding programs.