Antepfıstığından geliştirilen EST-SSR markörler ile pistacia türlerinin filogenetik analizi
Phylogenetic analysis of pistacia species by EST-SSR markers developed in Pistacia vera L.
Yazar: HARUN KARCI
Danışman: PROF. DR. SALİH KAFKAS
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmanın amacı, yeni genik basit dizi tekrar (EST-SSR) markörleri gelirtirmek ve Pistacia türleri arasındaki filogenetik ilişkileri belirlemektir. RNA sekanslaması P. vera türüne ait Siirt ve Atlı çeşitlerinin farklı organlarından alınan örneklerden yapılmıştır. Birleştirme analizi sonucunda yaklaşık 37.5 Mb veri birleştirilmiştir. Toplam 98,831 contig ve unigen elde edilmiştir. N50 değeri 1,333 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca toplam 14,308 di-, tri-, tetra-, penta- and hekza-nükleotit SSR motif belirlenmiş ve en yoğun bulunan SSR motif tekrarları tri-nükleotit (%29.54), di-nükleotit (%24.06), hekza-nükleotit (%20.67), penta-nükleotit (%18.88) and tetra-nükleotit (%6.85) olarak belirlenmiştir. Toplam 250 adet primer çifti dizayn edilmiş ve 8 Pistacia türünde test edilmiş ve 233 genik SSR lokusu en az bir adet Pistacia türünde bant vermiştir. Toplam 233 EST-SSR primeri toplam 10 adet Pistacia türüne ait 11 adet P. vera çeşidi ve 78 adet yabani Pistacia genotipinin kapiler elektroforezi yapılmış ve tüm türlerde amplifiye olan polimorfik 82 adet EST-SSR lokusu belirlenmiştir. Bant veren polimorfik EST-SSR lokusları içerisinden kolay skorlanabilen toplam 55 adet EST-SSR lokusu seçilmiş ve 10 türe ait (P. vera, P. khinjuk, P. eurycarpa, P. atlantica, P. mutica, P.integerrima, P. chinensis, P. terebinthus, P. palaestina ve P. lentiscus) 89 genotipte ilk kez karakterizasyonu yapılmıştır. Toplam 89 genotipin genetik çeşitlilik, kümeleme (UPGMA) ve yapısal (STRUCTURE) genetik analizleri yapılmıştır. Genetik çeşitlilik analiz sonucunda 434 allel elde edilmiş ve ortalama allel sayısı Na=7.89 olmuştur. Tüm Pistacia genotipleri için ortalama etkili allel sayısı Ne=3.40 olarak hesaplamıştır. Ortalama gözlenen heterozigotluk Ho=0.39, ortalama beklenen heterozigotluk He=0.65 ve polimorfizm bilgi içeriği PIC=0.61 olarak saptanmıştır. Soyağacı ve yapısal genetik analizleri sonucunda 7 alt grup oluşmuş ve P. vera'ya en yakın tür P. khinjuk olmuştur. P. eurycarpa ise P. atlantica'ya daha yakın bulunmuştur. P. atlantica-P. mutica ve P. terebinthus-P. palaestina türleri türleri arasında net bir ayrım olmamış ve bu nedenle aynı tür oldukları belirlenmiştir. Bu çalışmada EST-SSR markörlerinin Pistacia tür ve çeşitlerinin karakterizasyonu ile genetik haritalama ve QTL çalışmalarında kullanılabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, we aimed to develop new genic simple sequence repeat (EST-SSR) markers and to study phylogenetic relationship among Pistacia species. Transcriptome sequencing was performed in different tissues of Siirt and Atlı cultivars of pistachio (P. vera). A total of about 37.5 Mb data was used in the assembly. The number of total contig and unigene was calculated as 98,831 and the length of N50 was 1,333 bp after assembly. A total of 14,308 di-, tri-, tetra-, penta- and hexa-nucleotide SSR motifs (4-17) were detected and the most abundant SSR repeat types were tri-nucleotide (%29.54), di-nucleotide (%24.06), hexa-nucleotide (%20.67), penta-nucleotide (%18.88) and tetra-nucleotide (%6.85) respectively. Overall 250 primer pairs were selected randomly and tested in eight Pistacia species for amplification. Of them, 233 were generated PCR products at least one of the Pistacia species. A total of 55 primer pairs that had amplification in all tested Pistacia species were used to characterize 11 P. vera cultivars and 78 wild Pistacia genotypes belonging to nine Pistacia species (P. khinjuk, P. eurycarpa, P. atlantica, P. mutica, P.integerrima, P. chinensis, P. terebinthus, P. palaestina ve P. lentiscus). A total of 434 alleles were generated from 55 polymorphic EST-SSR loci with an average of 7.89 alleles per locus. A mean number of effective alleles was 3.40 per locus. Polymorphism information content (PIC) was 0.61, while observed (Ho) and expected heterozygosity (He) values were 0.39 and 0.65, respectively. UPGMA and STRUCTURE analysis divided 89 Pistacia genotypes into seven populations. The closest species to P. vera was P. khinjuk. P. eurycarpa was closer P. atlantica than P. khinjuk. P. atlantica-P. mutica and P. terebinthus-P. palaestina pairs of species were not clearly separated from each other and they were suggested as the same species. The present study demonstrated that EST-SSR markers can be used in the characterization and phylogenetic analysis of Pistacia species and cultivars as well as genetic linkage mapping and QTL analysis.