Adapazarı ve Bolu orman bölge müdürlüklerindeki yabani kiraz (Prunus avium L.) populasyonlarının genetik karakterizasyonu
Genetic characterization of wild cherry (Prunus avium L.) populations in Adapazari and Bolu forestry regional directorates
Yazar: BURCU UZAN
Danışman: PROF. DR. YELDA ÖZDEN ÇİFTÇİ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics

Özet:
Ülkemizde doğal olarak bulunan, hızlı büyüyen ve genelde serpili yayılış gösteren yabani kiraz (Prunus avium L, syn. Cerasus avium L. Moench.) ekolojik ve ekonomik açıdan önemli bir yere sahip yapraklı bir orman ağacıdır. Ülkemiz ormancılığında değeri yeterince anlaşılmamış olan yabani kirazın populasyon içi ve populasyonlar arası genetik çeşitliliği birçok sebeple tehdit altındadır. Bu nedenle, yabani kirazın genetik yapısı hakkında bilgi edinilerek, ekolojik ve ekonomik değeri yüksek olan yabani kiraz için ıslah ve koruma programı oluşturulmalıdır. Bu kapsamda, Türkiye'de yabani kirazın en çok yayılış gösterdiği bölgelerden olan Adapazarı ve Bolu Orman Bölge Müdürlükleri'ndeki 3 populasyona ait 7 alt populasyondan 140 birey örneklenmiştir. Bu populasyonlarda bulunan yabani kiraz bireylerinin genetik yapısı 10 SSR (Simple Sequence Repeat, Basit Dizi Tekrarı) moleküler belirteci ile belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda toplamda 90 allel tespit edilmiştir. Alt populasyonlar bazında bakıldığı zaman gözlenen heterozigotluk değeri 0.68-0.74 arasında olmak üzere ortalama olarak 0.71 bulunmuştur. Beklenen heterozigotluk değeri de 0.67-0.74 arasında olmak üzere ortalama olarak 0.71 tespit edilmiştir. Populasyonların farklılaşmasını gösteren Fst değeri alt populasyonlar bazında bakıldığı zaman 0.02-0.05 değerleri arasında bulunmuş ve böylece alt populasyonların birbirlerinden çok farklı olmadığı görülmüştür. AMOVA testiyle yapılan analiz sonucunda da populasyon içi genetik farklılık yaklaşık olarak %96, populasyonlar arası genetik farklılık ise yaklaşık olarak %4 bulunmuştur. SSR analizi sonucu elde edilen bulgulardan yabani kirazda genetik çeşitliliğin yüksek olduğu ve çeşitliliğin daha çok populasyon içinde yapılandığı anlaşılmaktadır. Filogenetik analiz, temel bileşenler analizi ve genetik yapı analizi sonucunda populasyonların coğrafik yerleşimlerine göre ayrıldığı görülmüş ve yapılan üç farklı analiz sonucunda da Düzce ve Bolu populasyonlarının bir arada gruplandığı, Kocaeli populasyonunun ise bu iki populasyondan biraz daha uzakta gruplandığı tespit edilmiştir. Bu çalışmanın sonucu olarak, ülkemizde yayılan yabani kiraz ağacının genetik yapısı hakkında bilgi elde edinilmiştir. Bu genetik bilgi, türün genetik kaynaklarının korunmasına ve ıslahına katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Wild cherry (Prunus avium L, syn Cerasus avium L. Moench.) which is naturally found in our country, is a leafy forest tree which has an ecologically and economically importance. The genetic diversity of wild cherries within and between populations, whose value is not well understood in our country's forestry are under threat for many reasons. Therefore, information about the genetic structure of wild cherries should be obtained and a breeding and protection program for wild cherries with high ecological and economic value should be established. In this context, 140 individuals were sampled from 7 subpopulations belonging to the 3 populations of Adapazarı and Bolu Forest Regional Directorates, which are the regions where wild cherry is most widely distributed in Turkey. The genetic structure of wild cherry individuals in these populations is determined by 10 SSR (Simple Sequence Repeat) molecular markers. A total of 90 alleles were identified as the result of the analysis. On the basis of subpopulations, the observed heterozygosity value ranged from 0.68 to 0.74, with an average of 0.71. The expected heterozygosity value ranged from 0.67 to 0.74, with an average of 0.71. The Fst value indicating the differentiation of the populations was observed between 0.02-0.05 values when evaluated on the basis of the subpopulations. Thus, the subpopulations were not significantly different from each other. According to the AMOVA test, the intra-population genetic difference was found approximately 96%, while the genetic difference between populations was approximately 4%. The results obtained from the SSR analysis, it is understood that the genetic diversity is high in the wild cherry and the diversity is more organized in the population. According to the results of phylogenetic analysis, principle component analysis and genetic structure analysis, it was observed that populations were separated according to their geographical locations. As a result of three different analyses, it is observed that, Düzce and Bolu populations were grouped together, whereas Kocaeli population was grouped separately from the other tested populations. As a consequence of this thesis study, information about the genetic structure of the wild cherry tree which is spread in our country has been obtained. This genetic information will contribute to the conservation and breeding of wild cherry genetic resources.