Alpinik Phyllolepidum cyclocarpum (Boiss.) L. Cecchi subsp. cyclocarpum'un (Brassicaceae) biyocoğrafyası, popülasyon genomiği ve numerik taksonomisi
Biogeography, population genomics and numerical taxonomy of alpine Phyllolepidum cyclocarpum (Boiss.) L. cecchi subsp. cyclocarpum
Yazar: EMRULLAH YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. BARIŞ ÖZÜDOĞRU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Botanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany
Dizin: Biyoloji = Biology ; Filogeni = Phylogeny ; Moleküler genetik = Molecular genetic ; Popülasyon biyolojisi = Population biology

Özet:
Bu çalışmada, Toros ve Anadolu Diyagonali Dağları'nın (Toros Yolu) alpinik kayalıklarında yaşayan ve Türkiye'ye endemik olan Phyllolepidum cyclocarpum subsp. cyclocarpum (Kayaincisi) taksonunun popülasyon dinamiklerinin genom düzeyinde örnekleme yöntemini kullanan RADSeq verileri yardımıyla doğu ile batı popülasyon grupları arasındaki ilişkileri belirleyip türün demografik yapısını ortaya çıkarmak amaçlanmıştır.  Bu doğrultuda, ilgili bitkinin literatürde taranan lokalite bilgileri ve bulunabileceği habitatlar dikkate alınarak, Toros Yolu üzerindeki dağlık bölgelerde arazi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Morfolojik analizler için, toprak üstü özelliklerden sadece sayısal ölçülebilecek karakterler dikkate alınmış ve elde dilen veri seti Temel Bileşenler Analizi (TBA-PCA) ile değerlendirilmiştir. Bunun yanında, RADSeq dizileme yöntemi kullanılarak 15 popülasyona ait 140 birey dizilenmiştir.  Genomik veri hem Tek Nükleotid Polimorfizmi (SNP) hem de snakeRAD kullanılarak elde edilen lokuslarla değerlendirilmiştir. Lokus tabanlı filogenetik analizler için hem parsimoni bilgi verici 50 lokus hem de rasgele örneklenmiş 3 tane 50 lokusluk veri seti kullanılmıştır.  Hem lokus verisi ile gerçekleştirilen koalesent tabanlı ve zamanla kalibre edilmiş filogenomik analizler, hem de SNP verisi ile gerçekleştirilen PCA ve karışım analizleri doğu ve batı popülasyon grupları arasında belirgin bir farklılaşmayı ortaya koymuştur. Genomik veriden elde edilen bulgular morfolojik verilerle de desteklenmiştir.  Ayrıca, popülasyonlar arası ve içi farklılaşma sonuçları da doğu popülasyonları içerisinde genetik farklılaşmanın yüksek, batı popülasyonları içerisinde ise genetik çeşitliliğin oldukça düşük olduğunu göstermiştir. Her iki popülasyon grubu arasında ise oldukça yüksek bir genetik farklılaşma tespit edilmiştir. Son olarak, doğu, batı ve tüm popülasyonlar için gerçekleştirilen demografik analizlerde doğu ve batı popülasyonlarında sırasıyla Son Buzul Maksimumu ve erken Dryas Dönemi buzullaşmalarından sonra belirgin bir şekilde popülasyon daralması tespit edilmiştir.

Abstract:
This study aimed to determine the relationships between the eastern and western population groups of Phyllolepidum cyclocarpum subsp. cyclocarpum, a taxon endemic to Turkey found in the alpine rocks of the Taurus and Anatolian Diagonal mountains (Taurus Way). Using RADSeq data and genome-level sampling, the study sought to uncover the species' demographic structure. Field studies were conducted in the Taurus Way mountains, targeting localities and potential habitats identified through literature review. For morphological analysis, only quantitatively measurable characters were considered, and the data set was evaluated via Principal Component Analysis. Additionally, 140 individuals from 15 populations were sequenced using the RADSeq method. Genomic data analysis utilized both Single Nucleotide Polymorphism (SNP) and loci obtained using snakeRAD. Phylogenetic analyses employed both parsimony-informative 50 loci and three randomly sampled 50 loci datasets. Coalescent-based and time-calibrated phylogenomic analyses with locus data, along with PCA and admixture analyses with SNP data, demonstrated clear differentiation between eastern and western population groups. Genomic findings were supported by morphological data. The study also revealed high genetic differentiation within eastern populations and low genetic diversity within western populations, with significant differentiation between the two groups. Demographic analyses indicated a significant population construction in both eastern and western populations following the Last Glacial Maximum and early Dryas Period glaciations, respectively.