Datça hurması (Phoenix theophrasti) populasyonlarındaki genetik çeşitliliğin SSR belirteçleriyle saptanması ve türün diğer palmiye türleri ile ilişkisinin ortaya konulması
Genetic variation in Datça palm (Phoenix theophrasti) populations and the relations of the species with other palm species revealed by SSR markers
Yazar: NİLDEN VARDARELİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BELGİN GÖÇMEN TAŞKIN
Muğla Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Genetik varyasyon = Genetic variation ; Hurma = Dates

Özet:
Avrupa'nın yerli iki palmiyesinden biri olan Datça Hurması (Phoenix theophrasti Greuter) dünyada sadece Türkiye ve Yunanistan'da doğal yayılış göstermektedir. İlk tespit edildiği yer olan Girit Adası dışında Datça, Bodrum ve Finike civarlarında populasyonlar kaydedilmiştir. Bunlardan Bodrum-Gölköy Populasyonu'nun bireyleri bazı morfolojik özellikleri bakımından, diğer P. theophrasti populasyonlarından ayrıldığı için P. theophrastissp. Gölköy olarak sınıflandırılmıştır. Greuter tarafından farklı bir Phoenix türü olarak tanımlanıncaya dek P. theophrasti, yetiştiriciliği yapılan ve doğal yayılışı bulunmayan P. dactylifera türünün yabani ya da feral formu olarak kabul edilmiştir. Halen bu iki türün yakın akraba olduklarının düşünülmesine karşın, pek çok kaynakta akraba veya aynı tür olup olmadıklarının araştırılması gerektiği sıkça vurgulanmaktadır.Phoenix cinsi içinde taksonomik olarak kullanışlı morfolojik ve anatomik karakterlerin yetersizliği bu cinse ait türlerin birbirlerinden ayırımını zorlaştırdığı gibi cinse ait tür sayısının netleşmesini de güçleştirmektedir. Ayrıca genel olarak, Arecaceae (Palmae) Familyası altında toplanmakta olan palmiyelerin doğada veya yapay koşullar altında intragenus ve intergenushibrid türler oluşturabilmeleri de gerek cins ve gerekse de familya düzeyinde tür statülerinin netleşmesini zorlaştırmaktadır.P. theophrasti IUCN (International UnionforConservation of Nature and Natural Resources=Uluslararası Doğayı ve Doğal Kaynakları Koruma Birliği)'nin 2007 yılında açıklanan Kırmızı Liste'sinde ?Düşük Risk Grubu (LowerRisk/NearThreatened (LR/NT))'na dahil edilmiştir.Bu çalışma ile, ülkemiz için ender, Girit Adası'nda da bulunması nedeni ile Dünya'nın bu bölgesi için endemik bir bitki olan P. theophrastipopulasyonlarının SSR belirteçleri kullanılarak moleküler düzeyde ilk kez karakterize edilmesi, ayrıca P. theophrasti'nin Phoenix cinsinden P. dactylifera, P. reclinata, P. rupicola, P. roebelenii, P. canariensis, P. loureiri, P. acaulis, P. sylvestris ve Chamaeropscinsinden C. humilis olmak üzere 9 faklı palmiye türü ile akrabalık ilişkilerinin yine aynı belirteçlerle ilk kez ortaya konulması amaçlanmıştır. C. humilis, Avrupa'nın ikinci yerli palmiyesi olarak doğal yayılış alanının P. theophrasti'ye yakın olması ve dolayısı ile aralarındaki genetik ilişkinin saptanması bakımından çalışmaya dahil edilmiştir. C. humilis'in Phoenix türleri dışında bir tür olarak çalışmaya dahil edilmesinin bir diğer nedeni de yukarıda bahsedilen nedenlerle palmiyelerin günümüzdeki taksonomilerinde yaşanılan belirsizliklere bu çalışma ile moleküler düzeyde bir bakış getirebilmek olmuştur.Çalışmada toplam 6 farklı lokasyondan P. theophrastipopulasyonları örneklenmiş ve 12 SSR lokusundaki çeşitlilik bakımından taranmıştır. Veriler POPGENE Version 1.31 ve GENETIX 4.05 programları kullanılarak populasyon genetiği parametreleri bakımından analiz edilmiştir. Ayrıca, P. theophrastipopulasyonlarının genetik çeşitlilik parametreleri (na, ne ve Hb) ile iklimsel (sıcaklık, yağış, nisbi nem) ve coğrafik (enlem, boylam ve yükseklik) faktörleri ilişkilendirmek için SPSS Version 14 ile Pearson Korelasyon katsayıları (rp) hesaplanmıştır.Altı P. theophrasti populasyonu için 12 SSR lokusunda toplam 112 allel saptanmıştır. Bütün populasyonlar için gözlenen heterozigotluk (Hg) ortalaması 0.38 ± 0.33, beklenen heterozigotluk (Hb) ortalaması ise 0,47 ± 0,21 olarak bulunmuştur. Populasyonlardaki çeşitliliğinin Bodrum-Gölköy Populasyonu'ndan Kumluca-Karaöz Populasyonu'na doğru Kuzeybatı - Güneydoğu yönünde uzaklığa paralel bir şekilde azalmış olduğu saptanmıştır. Genetik farklılaşma katsayısı (FST) 0,34, populasyonlar arasındaki gen akış düzeyi (Nm) ise 0,49 olarak bulunmuştur. Saptanan toplam genetik çeşitliliğin büyük kısmının (% 66,67) populasyon içi genetik çeşitlilikten (HS) kaynaklandığı görülmüştür. P. theophrasti populasyonlarının genetik çeşitlilik parametrelerinin her üçü (na, ne ve Hb) ile iklimsel faktörlerden nisbi nem arasında çok güçlü negatif korelasyonlar saptanırken, her üç genetik çeşitlilik parametresi ile coğrafik faktörlerden enlem arasında çok güçlü pozitif korelasyonlar saptanmıştır.Çalışmada kullanılan 10 palmiye türü için ise toplam 187 allel saptanmıştır. P. theophrasti 0,38 ± 0,22 değeri ile en düşük heterozigotluğa sahip tür olarak saptanırken, 0,66 ± 0,32 değeri ile P. dactylifera en yüksek heterozigotluğa sahip tür olarak saptanmıştır. Genetik farklılaşma katsayısının değeri (FST = 0,44) türler arasındaki genetik farklılaşmanın beklendiği gibi yüksek olduğunu göstermesine karşın, soyiçi üreme katsayısının değeri (FIS = 0,05) türler arasında rastgele tozlaşmaya işaret etmektedir. Farklı bir cinse ait olmakla birlikte C. humilis ile Phoenix türleri arasındaki genetik uzaklıkların, Phoenix türlerinin kendi aralarındaki genetik uzaklıklardan çok farklı olmadığı saptanmıştır. Bununla birlikte coğrafik dağılım alanlarının yakın olmasına karşın, C. humilis ile P. theophrasti arasında özel bir genetik yakınlık saptanmamıştır.Çalışmadan elde edilen bulgular P. theophrasti'nin IUCN'in kırmızı listesinde ?CR (kritik olarak yok olma tehlikesi altında)? kategorisinde yer alması gerektiğini göstermektedir. Türün tüm populasyonları için acil olarak ?in situ ? ile birlikte ?ex situ? koruma önlemlerinin alınması önerilmektedir. Bodrum-Gölköy Populasyonunun P. theophrasti ssp. Gölköy şeklinde bir alt tür olarak sınıflandırılması uygun görünmemektedir.Anahtar Kelimeler: Phoenix theophrasti, Phoenix türleri, Chamaeropshumilisgenetik çeşitlilik, SSR

Abstract:
Datça Date (Pheonix theophrasti) which is Europe?s one of two natural palm species exist only in Turkey and Greece. Populations are recorded in Datca, Bodrum, Finike besides the Girit Island which is its firstly discovered location. Among them, Bodrum-Gölköy Population is classified as P. theophrasti ssp. Gölköy since the individuals of this population are differentiated from the other P. theophrasti populations in terms of some morphological traits. Until it has been defined as a different species of Pheonix by Greuter, P. theophrasti was accepted as the wild or feral form of P. dactylifera which is cultivated and not naturally existing species. Although it is still believed that these two species are close relatives, a need for research on detecting whether these two species are relatives or the same species is frequently emphasized in the literature. Within the genus, a paucity of taxonomically useful gross morphological and anatomical characters makes Phoenix species difficult to distinguish from each other as well as making the clarification of the number of the species in the genus. Moreover, the general tendency of the palms which are classified under Arecaceae (Palmae) Family to form intragenus and intergenus hybrid species under natural or unnatural conditions makes it difficult to clarify species status in both genus and family level.P. theophrasti is included in Lower Risk/Near Threatened (LR/NT) category in the Red List which is announced in 2007 by IUCN (International Union for Conservation of Nature and Natural Resources).By this study it was aimed to characterize P. theophrasti populations, which are rare for Turkey and endemic to this region of the world because of its presence in the Girit Island, on molecular level by using SSR markers for the first time in the literature and also to detect the relations of P. theophrasti with 9 different palm species which are P. dactylifera, P. reclinata, P. rupicola, P. roebelenii, P. canariensis, P. loureiri, P. acaulis, P. sylvestris from Phoenix genus and C. humilis from Chamaerops genus by the same markers again first time in the literature.C. humilis was included in the study as the second natural palm species of the Europe, having a close natural distribution area with P. theophrasti, and in tern to determine the genetic relations among them. The other reason of the inclusion of C. humilis in the study as an out group species to Phoenix genus was to bring a new perspective in molecular level to uncertainties in palm?s current taxonomies caused by the above mentioned reasons by this study.P. theophrasti populations were sampled from 6 different locations and screened in terms of variation in 12 SSR loci. Data was analyzed by using POPGENE Version 1.31 and GENETIX 4.05 programs in terms of population genetics parameters. Also Pearson?s correlation coefficients (rp) were computed torelate the genetic diversity measures (na, ne and Hb) of P. theophrasti populations to climatic (temperature, rainfall and relative humidity) andgeographic (altitude, latitude, and longitude) factors by using SPSS Version 14.A total of 112 alleles were detected at 12 SSR loci for 6 P. theophrasti populations. For all populations the mean of observed heterozygosity(Ho) was found as 0.38 ± 0.33 while the mean of expected heterozygosity(He) was found as 0.47 ± 0.21. It was determined that variations in populations were decreased from Bodrum-Gölköy Population to Kumluca-Karaöz Population in Northwest-Southeast direction in parallel with distance. The genetic differentiation coefficient (FST) was 0.34, and the level of gene flow (Nm) among populations was 0,49. A high proportion (66.67%) of total variation was due to within-population genetic variation (HS). While very strong negative correlations between all three genetic variation parameters (na, ne and Hb) of P. theophrasti populations and relative humidity as a climatic factor were detected, very strong positive correlations between all three genetic variation parameters and latitude as a geographical factor were detected.A total of 187 alleles were detected for 10 palm species used in this study. While P. theophrasti was detected as having the lowest heterozygosity level with the value of 0.38 ± 0.22, P. dactylifera was detected as having the highest heterozygosity level with the value of 0.66 ± 0.32. Although the value of genetic differentiation coefficient (FST = 0.44) indicated that the genetic differentiation among the species is high, as ecpected, the value of inbreeding coefficient (FIS = 0.05) indicated the presence of random-mating among the species. Even though C. humilis belongs to a different genus, genetic distances between C. humilis and Phoenix species were found not too different from the genetic distances among Phoenix species themselves. Although their geographic distribution areas are close to each other, no special genetic closeness was detected between C. humilis and P. theophrasti.Results of this study indicated that P. theophrasti must be included in the Red List of IUCN under the critically endangered (CR) category. It is recommended that ?in situ? combined with ?ex situ? conservation precautions should be taken urgently. It seems to be not proper to classify Bodrum-Gölköy Population as a subspecies of P. theophrasti.Keywords: Phoenix theophrasti, Phoenix species, ChamaeropshumilisGenetic diversty, SSR