Bazı allium türlerinde floresans in situ hibridizasyonve farklı boyama teknikleri ile karyotip analizi
Usage differential staining techniques and fluorescent in situ hybridization in allium species karyotype analyses
Yazar: FARZANEH PORDEL MARAGHEH
Danışman: PROF. DR. KAMİL HALİLOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı / Tahıllar ve Yemeklik Baklagiller Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Birçok kültür ve süs bitkisi içeren Allium'un karyotipleri cins olarak nisbeten düşük düzeyde incelenmiştir. Cinsin karyotip yapısı hakkındaki bilgilerimizi artırmak için rRNA genlerinin kromozomal organizasyonu ve CMA/DAPI bantları incelenmiştir. Flöresan in situ hibridizasyonda 5S ve 35S rDNA probları ile bantlama yöntemleri (gümüş boyama ve CMA3 / DAPI boyama) kullanılarak üç Allium L. kültür türünün karyotip analizi yapılmıştır. Analiz edilen Allium türleri, üç farklı temel kromozom sayısı (x = 7, 8, 9) ve üç farklı ploidi seviyesi (diploid, triploid ve tetraploid) göstermiştir. Çalışmamızda, rDNA bölgelerinin kromozomal organizasyonu, bu üç tür için (A. oreophilum, A. sphaerocephalon, A. porrum) ilk kez rapor edilmiştir. Analiz edilen Allium türleri içerisinde rDNA bölgelerinin sayısı ve lokalizasyonu bakımından yüksek düzeyde polimofizm gözlenmiştir. 35S rDNA bölgelerinin floresan in situ hibridizasyon desenleri diploid türlerin 5S rDNA'larına göre daha polimorfik olduğu tespit edilmiştir. Benzer kromozomlara sahip birkaç grup poliploit türler içerisinde rDNA'ya sahip kromozomlar arasından ayırt edilmiştir. Her bir grup otopoliploid durumlarının kökeni olduğu düşünülen A. sphaerocephalon L türünde olduğu gibi üç kromozom veya A. porrum L'de olduğu gibi dört kromozoma sahiptir. Analiz edilen türlerin genomlarında, sadece bazı 35S rDNA bölgelerinin transkripsiyonel olarak aktif olduğu gözlenmiştir. Florokrom bantlama, CMA3+ bantlarının analiz edilen tüm türlerde 35S rDNA bölgeleri ile ilişkili olduğunu göstermiştir. rDNA dizileri, nükleolar düzenleyici bölgeler (NOR'lar) ve CMA / DAPI bantları, analiz edilen Allium türleri içerisinde iki ile beş çift homolog kromozomların ayırt edilmesine müsaade eden çok iyi kromozom işaretçileri olduğu teyit edilmiştir. rDNA, NOR bölgelerinin pozisyonları ve CMA / DAPI bantlarının sayıları kullanılarak elde edilen karyotioler çalışmamızda incelediğimiz türlerinin birbirlerinden kolaylık ile ayırt etmişler taksonlar arasında yüksek farklılıklar ortaya koymuşlardır.

Abstract:
The karyotypes of Allium, a genus that comprises many crops and ornamental plants, are relatively poorly studied. To extend our knowledge on karyotype structure of the genus, the chromosomal organization of rRNA genes and CMA/DAPI bands was studied. Fluorescence in situ hybridization using 5S and 35S rDNA probes and banding methods (silver staining and CMA3/DAPI staining) were used to analyze the karyotypes of three cultivated Allium L. species. Analyzed Allium taxa revealed three different basic chromosome numbers (x = 7, 8, 9) and three different ploidy levels (diploid, triploid, and tetraploid). The rDNA sites chromosomal organization is reported the first time for the three species (A. oreophilum, A. sphaerocephalon, A. porrum). The Allium species that were analyzed showed a high level of interspecies polymorphism in the number and localization of the rDNA sites. The fluorescence in situ hybridization patterns of 35S rDNA sites were more polymorphic than those of the 5S rDNA in the diploid species. Several groups of similar chromosomes could be distinguished among the chromosomes that had rDNA sites in the polyploid species. Each of the groups had three chromosomes (triploid A. sphaerocephalon L.) or four chromosomes (tetraploid A. porrum L.) suggesting their autopolyploid origin. In the genomes of analyzed species, only some of the 35S rDNA sites were transcriptionally active. Fluorochrome banding revealed that the CMA3 + bands were associated with the 35S rDNA sites in all of the species that were analyzed. The rDNA sequences, nucleolar organizer regions (NORs), and CMA/DAPI bands are very good chromosome markers that allowed to distinguished from two to five pairs of homologous chromosomes in analyzed Allium species. The karyotypes of the studied species could be clearly distinguished by the number and position of the rDNA sites, NORs, and CMA/DAPI bands, which revealed high interspecific differentiation among the taxa.