Türkiye'de kıyısal ve karasal tuzlu göllerde yayılım gösteren Artemia populasyonlarının ekolojik, sitogenetik, moleküler, morfomometrik yöntemler kullanılarak araştırılması ve biyotopların hidrobiyolojik yönden incelenmesi
Hydrobiology of biotopes and ecological, cytogenetical, molecular and morphometrical analaysis of Artemia populations in coastal and inland saline ecosystems in Turkey
Yazar: ARMİN ESKANDARİ
Danışman: DOÇ. DR. YASEMİN SAYGI
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Artemia = Artemia

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında Türkiye'de Artemia'nın doğal olarak yayılım gösterdiği Tuz Gölü, Bolluk Gölü, Tersakan Gölü, Acıgöl, Çamaltı Tuzlası, Ayvalık Tuzlası, Gökçeada Tuz Gölü'nde yürütülen çalışmalarda habitatların fiziksel ve kimyasal özellikleri (çözünmüş oksijen, sıcaklık, pH, elektriksel iletkenlik (EC), toplam çözünmüş madde (TDS) ve tuzluluk, Na, K, Mg, Br, F, Cl, Li, SO4, HCO3, CO3, NH4, NO3, NO2)  ile populasyon özellikleri, yumurta ve larva morfometrisi, populasyonların kromozom sayısı ile ploidi oranları belirlenmiş, populasyonlar arasındaki farklılaşma oranları moleküler analizler ile incelenmiştir. 
Tez çalışmaları kapsamında Kasım 2009 ve Ekim 2010 tarihleri arasında Türkiye'deki Artemia  habitatlarında 11 defa aylık arazi çalışması gerçekleştirilmiştir. Populasyon analizleri sırasında araziden toplanan örnekler Leica binoküler mikroskopla incelenmiş, yumurta, nauplius, metanauplius, genç ve ergin bireylerin sayısal değerleri kaydedilmiştir. Ayrıca Artemia'nın üreme dönemi ve doğal ortamlarındaki hayat döngüleri ve üreme tipi (partenogenetik ovipar, ovovivipar, biseksüel) ve fekondite oranları aylık olarak incelenmiştir. 
Moleküler çalışmalar sırasında arziden toplanan farklı populasyonlara ait yumurta örneklerinde DNA izolasyonu SDS-Chloroform yöntemi ile gerçekleştirilmiş, ITS1 bölgesi kesilerek bu bölgedeki polimorfizm incelenmiştir. Türkiye'deki Artemia populasyonlarının aynı türe ait partenogenetik populasyonlar olup olmadığını kesinleştirmek için biseksüel olarak Artemia sinica (Gent Üniversitesi Genbank'tan DQ201285 nolu örnek) ve Urmia Gölü(İran)'nün güneyinde bulunan lagünlerden toplanan partenogenetik Artemia örnekleri analizlere dâhil edilmiştir. 
Tez kapsamında yapılan sitogenetik çalışmalarda I. instar dönemdeki naupliuslar kullanılmış, metafaz aşamasına getirilmiş hücreler mikroskop altında incelenerek kromozom sayısı, diploid, poliploid ve anoploid oranları belirlenmiştir. 
Tezde yapılan çalışmalar sonucunda Çamaltı ve Ayvalık Tuzlaları, Gökçeada Tuz Gölü ve Tuz Gölü  Thalassohaline, Bolluk, Tersakan ve Acıgöl ise Athalassohaline habitatlar olarak sınıflandırılmıştır.Araştırma yapılan habitatlarda  elde edilen fiziksel ve kimyasal parametrelere uygulanan Temel Bileşenler Analizi sonuçları, Artemia biyotopları arasında değişkenliğe neden olan bileşenler arasında tuzluluk, sodyum, klor, nitrit, magnezyum, potasyum, karbonat ve lityumun bulunduğunu göstermiştir. 
Populasyon yoğunluk analizlerine göre geçmiş yıllara göre Çamaltı, Ayvalık ve Acıgöl populasyonlarında sayısal olarak ciddi bir azalma tespit edilmiştir. Çalışma yapılan alan Türkiye'de bulunan tüm Artemia populasyonlarının yalnızca dişi bireyden meydana geldiği, ergin bireylerin partenogenetik olarak ovipar ve ovovivipar tarzda ürediği tespit edilmiştir. Bolluk, Acıgöl ve Ayvalık populasyonlarında ovipar üreme tarzının baskın olduğu, Tersakan ve Çamaltı Tuzlaları'nda ise ovipar/ovovivipar oranının hemen hemen eşit olduğu görülmüştür. Fekondite Bolluk Gölü'nde 22, Tersakan Gölü'nde 44, Acıgöl'de 42, Çamaltı Tuzlası'nda 66, Ayvalık Tuzlası'nda 76 olarak bulunmuştur. Yumurta çapı en düşük Acıgöl'de 231 µm olarak, en yüksek ise Ayvalık populasyonunda 269.2 µm olarak ölçülmüştür. 
Sitogenetik araştırmalarda Çamaltı Tuzlası, Ayvalık Tuzlası, Tersakan Gölü, Tuz Gölü ve Acıgöl I. instar naupliuslarda diploid modeli 2n=42 olarak bulunmuş, ayrıca populasyonlarda 3n, 4n, 5n, 6n ve 10n katsayısında poliploid oranlarına rastlanmıştır. En yüksek poliploid oranı Ayvalık Tuzlası'nda,  en düşük poliploid oranı ise Çamaltı Tuzlası'nda tespit edilmiştir.
DNA'da ITS 1 bölgesi nükleotid dizilimlerine göre, Türkiye Artemia populasyonları Urmia partenogenetik örnekleri ile birlikte belirgin bir şekilde biseksüel Artemia sinica'dan ayrılıp ve kesin olarak partenogenetik  populasyonlar ile birlikte sınıflandırılmıştır. 
Tez çalışmasının sonuçlarına göre Tuz Gölü havzasında bulunan Tuz Gölü populasyonu yok olma riski altında bulunduğu, diğer populasyonların ise tuz üretim süreci başta olmak üzere insan kaynaklı faktörlerden olumsuz etkilendikleri ortaya çıkarılmıştır. Kıyısal Ayvalık Tuzlasında bulunan populasyonun ise tuz üretiminin yanı sıra denizden giren predatör canlılar tarafından olumsuz etkilendiği belirlenmiştir. Gökçeada Tuz Gölü'nde Artemia ve Phallocryptus spinosa türlerinin habitatı coexistence (bir arada) kullandıkları tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Artemia, Türkiye populasyonları, populasyon yapısı, üreme özellikleri, fekondite, yumurta biyometrisi, sitogenetik, moleküler analizler

Abstract:
Under the scope of this thesis, physical, chemical (dissolved oxygen, temperature, pH, electrical conductivity, total dissolved solids, salinity ,Na, K, Mg, Br, F, Cl, Li, SO4, HCO3, CO3, NH4, NO3, NO2), population characteristics, cyst and larva morphometery, rate of ploids and number of chromosomes in the populations and through the molecular analysis differences among population of Artemia in its natural habitats in Turkey such as Tuz Lake, Bolluk Lake, Tersakan Lake, Acıgöl, Çamaltı and Ayvalık Saltern, Gökçeada Tuz Lake have been investigated.
During the November 2009 to September 2010 time period in Artemia habitats in Turkey, 11 monthly field studies have been made. Samples was collected from the fields for the purpose of population analysis, carefully investigated by means of a Leica Microscope and numerical values of cysts, nauplius, metanauplius, young and adults were recorded. At the same time the life cycle, reproduction period, reproduction type (parthenogenetic oviparity, ovoviviparity) and fecundity rate of Artemia in natural habitats have been monthly studied.
The ITS1 part of the cyst samples collected from various populations during molecular analysis have been cut by using DNA isolation SDS-chloroform method and polymorphisim of this part has been studied.  In order to certify if Artemia populations in Turkey belong are of the same parthenogenetic population, Artemia sinica (no DQ201285 samples of Gent University Genbank) and parthenogenetic Artemia samples of west coast of Urmia Lake (Iran) have been included in analysis. 
For cytogenetic observations of this study, nauplii in their l. instar peroid of life cycle were used, and the rate of aneuploidy, diploidy and polyploidy and number of chromosomes of the cells in their metaphase stage have been identified by observing through the microscope.
As a result of this study the Çamaltı, Ayvalık Saltern, Tuz Lake and Gökçeada Salt Lake classified  as Thalassohaline habitats and Bolluk, Tersakan, Acıgöl as Athlassohaline habitats. The results of Principal Component Analysis on the physical and chemical parameteres of investigated habitats revealed that salinity, sodium, chlorine, nitrite. magnesium, potassium, carbonate and lithium components are among those that create differences in Artemia biotopes. 
According to population density analysis, there has been a serious reduction in population of Artemia in Çamaltı, Ayvalık Salterns ve Acıgöl. In all studied Artemia populations of Turkey just females have been identified and adults have been reproduced by oviparous and ovoviviparous mode. In Bolluk, Acıgöl and Ayvalık popoulations the oviparous reproduction mode is abundant and in Tersakan ve Çamaltı Saltern both oviparous/oviviviparous have been observed equally. Fecundity was 22 in Bolluk Lake, 44 in Tersakan Lake and 42 in Acıgöl, 66 in Çamaltı Saltern and 76 in Ayvalık Saltern. Minimum cyst diameter was 231 µm in Acıgöl and maximum was recorded as 269.2 µm in Ayvalık Saltern.
In cytogenetic studies, the 2n=42 diploid model in I.instar nauplius of Çamaltı, Ayvalık Saltern, Tersakan Lake,Tuz Lake and Acıgöl was found and the polyplody as 3n, 4n, 5n, 6n ve 10n was found in populations. Maximum polyploidy has been recorded in Ayvalık Saltern, and minimum in Çamaltı Saltern.
According to the ITS1 part of nucleotide arrangements in DNA, Artemia populations of Turkey and samples of Urmia Lake have been obviously seperated from Artemia sinica and definetly ranked into the parthenogenetic populations. 
Based on the study results, Tuz Lake population is under risk of extinction, other populations are badly affected by human factors firstly because of overproduction of the salt from the lakes.  Ayvalık Saltern together with salt production, has been affected severly by predators coming from the sea. It has been found that in Gökçeada Salt Lake Artemia and Phallocryptus spinosa use the habitat coexistantly. 
Keywords: Artemia, Population of Turkey, Population Structure, reproductive characteristics, Fecundity, cyst biometrics, Cytogenetics, Moleculer Analysis.