SCoT markörleri kullanılarak börülce bitkisinin gen kaynaklarının DNA parmak izi ve popülasyon yapısı araştırılması
İnvestigation of DNA fingerprinting and population structure of cowpea plant gene resources by using SCoT markers
Yazar: MEHMET ÖZTEMÜR
Danışman: DOÇ. DR. MUHAMMAD AZHAR NADEEM
Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarım Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Genetik çeşitlilik değerlendirmesi, arzu edilen özelliklerin belirlenmesine ve çeşitli germplazmların seçilmesine yardımcı olarak ürün ıslah stratejilerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, börülce germplazmı içindeki genetik çeşitliliği araştırmak için Başlangıç Kodon Hedefli Polimorfizm (SCoT) belirteçleri kullanılmıştır. Yüksek derecede polimorfik 14 SCoT markörü 287 tekrarlanabilir bant vermiştir. Polimorfik bantlar, primer başına 12 ila 24 arasında bir aralık sergilemiş ve ortalama polimorfizm oranı %86,74 olmuştur. Özellikle, etkili alel sayısı 1.351 ile 1.767 arasında değişirken, gen çeşitliliği 0.224 ile 0.419 arasında değişmiştir. Yapı analizi, düşük üyelik katsayıları nedeniyle sınıflandırılmamış ek bir popülasyonla birlikte, coğrafi kökene dayalı olarak aksesyonları iki ana popülasyona (A ve B) sınıflandırmıştır. Filogenetik ağaç yapı analizinin bulgularını desteklemiş ve germplazmı iki gruba (B1 ve B2) ayırmıştır. Daha da önemlisi, kümelenme modeli Batı Afrika, Hindistan alt kıtası ve Türkiye'de ki materyaller arasındaki genetik benzerlikleri ortaya çıkarmıştır. Batı Afrika ve Hindistan alt kıtasından gelen katılımların aynı popülasyon içinde gruplandırılması, daha önceki çalışmalarda bildirildiği gibi börülcenin bu bölgelerden geldiği fikrini desteklemektedir. Bu araştırma, börülce germplazmı içindeki önemli genetik değişkenliği vurgulayarak SCoT markör sisteminin faydasının ve etkinliğinin altını çizmiştir. Özellikle, Pakistan 1 x Türkiye 2 aksesyon çifti en büyük genetik mesafeyi göstermiş ve gelecekteki ıslah programları için değerli bir genetik kaynak olma potansiyelini ortaya koymuştur

Abstract:
Genetic diversity assessment plays an important role in the development of crop breeding strategies by helping to identify desirable traits and select diverse germplasm. In this study, Start Codon Targeted Polymorphism (SCoT) markers were used to investigate genetic diversity within cowpea germplasm. The 14 highly polymorphic SCoT markers yielded 287 reproducible bands. Polymorphic bands exhibited a range of 12 to 24 per primer, with an average polymorphism rate of 86.74%. In particular, the number of effective alleles ranged from 1.351 to 1.767, while gene diversity ranged from 0.224 to 0.419. STRUCTURE analysis classified the accessions into two main populations (A and B) based on geographical origin, with an additional population not classified due to low membership coefficients. The Neighbour-Joining tree supported the findings of the STRUCTURE analysis and classified the germplasm into two groups (B1 and B2). More importantly, the clustering model revealed genetic similarities between material from West Africa, the Indian subcontinent and Turkey. The grouping of accessions from West Africa and the Indian subcontinent within the same population supports the idea that cowpea originated from these regions, as reported in previous studies. This research highlighted the significant genetic variability within cowpea germplasm, underlining the utility and effectiveness of the SCoT marker system. In particular, the Pakistan 1 x Turkey 2 accession pair exhibited the greatest genetic distance and demonstrated its potential as a valuable genetic resource for future breeding programmes