Türkiye'de yayılış gösteren su sıçanı Arvicola amphibius (Linnaeus, 1758) (Mammalia: Rodentia) populasyonlarının MtDNA (Sitokrom B ve kontrol bölgesi) varyasyonları
MtDNA (Cytochrome B and control region) variations of water vole Arvicola amphibius (Linnaeus, 1758) (Mammalia: Rodentia) populations distributed in Turkey
Yazar: PERİNÇEK SEÇKİNOZAN ŞEKER
Danışman: PROF. DR. ERCÜMENT ÇOLAK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zooloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Zooloji = Zoology

Özet:
Arvicola amphibius yarı sucul bir kemirgen türüdür ve su sıçanı olarak bilinir. Türkiye'yi de içine alan Palearktik bölgede oldukça geniş bir alanda yayılış gösterir. Bu tez çalışmasında Türkiye genelinde toplanan örnekler morfometrik ve moleküler analizlerle değerlendirildi. Morfometrik analizlerde 24 farklı lokaliteden elde edilen 175 örnek çok değişkenli istatistik yöntemler kullanılarak karşılaştırmalı olarak analiz edildi. Bütün örnekler, istatistiksel değerlendirmeler için populasyonların elde edildiği lokalitelerin coğrafik konumları, önceden bilinen alttürlerin yayılış alanları ve bu çalışmadaki moleküler analizler sonucunda belirlenen haplotip grupları göz önüne alınarak beş gruba ayrıldı. Tek yönlü varyans analizleri (ANOVA ve MANOVA), ayrışım fonksiyon analizi (DFA), kümeleme analizi (CLUSTER) ve temel bileşenler analizlerinin (PCA) sonuçları ile Türkiye'deki A. amphibius populasyonlarının belirgin morfometrik farklılıklara sahip olduğu ve iki farklı morfometrik soy hattı oluşturduğu belirlendi. Birinci soy hattı, Trakya, Orta Anadolu ve Doğu Anadolu gruplarını oluşturan populasyonlardan oluştu. İkinci soy hattı ise Hatay ve Batı Anadolu gruplarını oluşturan populasyonlardan meydana geldi. Moleküler analizlerde ise 27 farklı lokaliteden elde edilen toplam 121 örneğin mitokondriyal DNA'sının sitokrom b ve kontrol bölgesindeki varyasyonlar belirlenerek populasyonlar arasındaki filogenetik ilişkiler, populasyonların genetik yapıları ve evrimsel ayrılma zamanları açığa çıkarıldı. Sitokrom b bölgesi için 40, kontrol bölgesi için 28 yeni haplotip belirlendi. Her iki bölge için belirlenen haplotipler üzerinden gerçekleştirilen mesafe, model ve evrimsel ilişki örgüsü analizleri ile sadece bütün örneklerin sitokrom b dizilerini içeren Bayesian çıkarsaması analizi, bu türün Türkiye'de coğrafik yayılış alanları çakışmayan, kontrol bölgesindeki iki haplotip hariç aralarında paylaşılan haplotip bulunmayan ve yüksek seviyede genetik farklılıklara sahip beş farklı genetik soy hattının olduğunu gösterdi. Bunlar, Trakya, Batı Anadolu, Orta Anadolu, Hatay ve Doğu Anadolu soy hatlarıdır. Bütün soy hatlarını oluşturan populasyonlar bir arada değerlendirildiğinde A. amphibius'un Türkiye populasyonlarının, bu türün Avrupa'daki populasyonlarından sitokrom b bölgesinde yaklaşık üç buçuk kat, kontrol bölgesinde ise yaklaşık bir buçuk kat daha fazla nükleotid çeşitliliğine sahip olduğu belirlendi. Bu durum ile beraber konrol bölgesinde Trakya soy hattı ile Batı Anadolu soy hattı arasında paylaşılan iki haplotip bulunması, Anadolu'nun Kuaterner'de bu tür için sığınak görevi yapmış olabileceğini işaret etmektedir. Evrimsel ayrılma zamanlarının belirlenmesine yönelik analiz sonucunda, soy hatlarının farklılaşmasında, Türkiye'nin günümüzdeki jeolojik yapısının şekillenmesinde rol oynayan jeomorfolojik oluşum süreçleri ve Kuaterner'de gerçekleşen iklimsel dalgalanmaların etkisinin olduğu tespit edildi. Trakya (A. a. cernjavskii), Anadolu (A. a. persicus) ve Hatay (A. a. hintoni), bölgelerinde bu türün populasyonlarında genetik ve morfometrik farklılaşmaların gözlenmesi daha önce tanımlanan alttürlerinin geçerliliğini destekledi.

Abstract:
Arvicola amphibius, which is known as water vole, is a semi aquatic rodent species. It is widely distributed in Palearctic region including Turkey. In this study, samples colleccted from Turkey were evaluated by morphometric and molecular analyses. A total of 175 samples from 24 different localities was comparatively investigated by employing multivariate statistical analyses in the morphometric evaluations. For statistical analyses, all samples were divided into five groups, according to geographic positions of their collected localities, distribution areas of previously known subspecies, and haplotype groups revealed by molecular analyses in this study. Results of one way analysis of variance (ANOVA), multivariate analysis of variance (MANOVA), discriminant function (DFA), cluster and principal component analyses (PCA) showed that A. amphibius populations in Turkey have certain morphometric differences and they formed two different morphometric lineages. The first lineage included Thrace, Central Anatolia and East Anatolia groups. The second lineage comprised Hatay and West Anatolia groups. In molecular analyses, phylogeny, genetic structure and divergence times estimations of populations were revealed by the detection of variations in the cytochrome b and control region of mitochondrial DNA in 121 samples from 27 different localities. 40 new haplotypes for cytochrome b and 28 new haplotypes for control region were determined. Distance, model, and network analyses based on determined haplotypes and Bayesian inference including only cytochrome b sequences of all samples revealed that A. amphibius has five highly differentiated genetic lineages in Turkey that have non-overlapping geographic distributions and no shared haplotypes except two haplotypes in control region. These lineages were Thrace, West Anatolia, Central Anatolia, Hatay and East Anatolia lineages. It was detected that A. amphibius populations in Turkey have approximately three and a half and one and a half fold higher nucleotide diversity in cytochrome b and control region, respectively, than those in Europe, when populations constituting all lineages were evaluated together. This case and presence of two shared haplotypes in control region between Thrace and West Anatolia lineages pointed out that Anatolia might have served as a refuge in Quaterner for this species. Results of estimation of divergence times analysis revealed that geomorphological conglomeration process shaping current geology of Turkey and climatic oscillations in Quaterner has an impact for differentiation of lineages. Validity of three subspesices determined by previous studies was supported by observation of genetic and morphometric differentiations in the populations from Thrace (A. a. cernjavskii), Anatolia (A. a. persicus) and Hatay (A. a. hintoni) province.