Geri Dön

SSR markörleri ile bor toksisitesine karşı farklı toleranslara sahip buğday türlerinin moleküler çeşitliliğinin belirlenmesi

Determination of molecular diversity of wheat types with different tolerances against boron toxicity with ssr markers

PDF İndir

  1. Tez No: 986820
  2. Yazar: MERVE ÖZBEK
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHD KAMRAN KHAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Ziraat, Agriculture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Selçuk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

2050 yılına kadar 9 milyara ulaşacağı tamin edilen dünya nüfusunu besleyebilmek için bitkisel üretimin iki katına çıkarılması gerekmektedir. Ancak mevcut bitkisel üretim bu talebi karşılamaya yetmemektedir. Buğday (Triticum aestivum), üretimi iklim değişikliği ve farklı biyotik ve abiyotik stresler nedeniyle kısıtlanan en önemli tahıl ürünlerinden biridir. Topraktaki bor toksisitesi, özellikle dünyanın kurak ve yarı kurak bölgelerinde buğday verimliliğini azaltan kritik bir abiyotik stres koşuludur. Bu nedenle, yüksek bordan etkilenen bölgelerde yetiştirilebilecek ıslah programları yoluyla bor toksisitesine dayanıklı buğday çeşitlerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bununla birlikte, özellikle Yeşil Devrim sırasında modern buğday ıslahı nedeniyle elit germplazmanın genetik tabanı azalmıştır. Yabani akrabalar, yerel ırklar ve ihmal edilmiş buğday türleri de dahil olmak üzere buğday genetik kaynakları, modern çeşitlerde bor toksisitesi toleransını artırmak için kullanılabilecek belirli alellere sahiptir. Ancak, ıslah programlarında etkin bir şekilde kullanılabilmeleri için, genetik çeşitliliklerinin analiz edilmesi ve moleküler profillerine göre gruplandırılması gerekir, böylece ıslahçılar melezleme programları için farklı tolerans seviyelerine sahip genetik olarak çeşitli ve tamamlayıcı ebeveynleri seçebileceklerdir. Mevcut literatüre göre, hem yabani hem de kültür buğday genotipleri dahil olmak üzere bor toksisitesine toleranslı veya duyarlı buğday genetik kaynaklarının genetik çeşitliliğini basit dizi tekrarları (SSR) markörleri kullanarak değerlendirilen çalışma sayısı oldukça azdır. Bu nedenle, araştırma boşluğunu doldurmak amacı ile, bu tez çalışmasında 12 SSR belirteci kullanılarak, TÜBİTAK projesi (No.119O455) kapsamında belirlenen, farklı bor toksisitesi tolerans seviyelerine sahip 83 ilkel, yabani ve modern buğday genotipinin genetik polimorfizmini değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, toksik bor uygulaması altında çalışılan genotiplerin kök ve bitki biyokütlesinde dikkate değer genetik çeşitlilik olduğunu göstermektedir. Genotiplerin bitki kuru ağırlığında %62,3'lük önemli yüksek genotiple varyasyon gözlenirken, kök kuru ağırlığında ise %30,0'lık önemli ancak daha düşük varyasyon gözlemlenmiştir. B toksisitesi, bitkilere kıyasla kökler üzerinde daha baskılayıcı etkiye sahiptir. Sekiz farklı Triticum türüne ait toplam 8 genotip, B toksisitesi altında hem kök hem de bitki kuru ağırlığında pozitif artışlar göstererek yüksek bor toleranslarını doğrulamaktadır. SSR analizinde, toplam alel sayısı incelendiğinde her bir SSR belirtecinin polimorfizm bilgi içeriği (PIC) 0,936 ile 0,991 arasında değişirken, ortalama değeri 0,968 iken, sadece sık alellerin değerlendirilmesi her bir SSR belirtecinin polimorfizm bilgi içeriğinin (PIC) 0,66 ile 0,97 arasında değişirken ortalama değeri 0,858 olarak ortaya çıkmıştır. Sadece uygun primerlerin seçimi değil, aynı zamanda deneyde farklı türlerin bulunması da genotiplerde yüksek polimorfizm elde edilmesinden kaynaklanmaktadır. Bu bulgular, bor toksisitesi adaptasyonunun incelenen buğday genetik kaynakları arasında değişken olduğunu göstermektedir. Zıt kümelerden gelen genotipler, buğdayda yüksek bor toleransını iyileştirmek için daha iyi ayırıcıların evrimine yardımcı olabilecek melezleme için seçilebileceği öngörülmektedir. Bu çalışmada kullanılan ve değişken bor toleranslarına sahip genotipler, aralarında belirlenen genetik mesafelere dayanarak ıslah öncesi veya ıslah programlarında ıslahçılar tarafından doğrudan kullanılabileceği ve bu da devam eden ıslah çalışmalarını güçlendireceği düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

To feed an estimated 9 billion population by 2050, crop production needs to be doubled. However, the existing crops yield is not enough to meet this demand. Wheat (Triticum aestivum) is one of the most important cereal crops whose production is restricted by climate change and different biotic and abiotic stresses. Boron toxicity in soil is a critical abiotic stress condition reducing wheat productivity especially in arid and semi-arid regions of the world. Thus, there is a need to develop boron toxicity tolerant wheat varieties via breeding programs that can be grown in high boron affected regions. Nevertheless, genetic base of elite germplasm has been decreased due to modern wheat breeding especially during the Green Revolution. Wheat genetic resources including wild relatives, landraces, and neglected wheat species may possess specific alleles that can be exploited to enhance boron toxicity tolerance in modern cultivars. However, in order to utilize them efficiently in the breeding programs, it is necessary to analyze their genetic diversity and group them according to their molecular profiles so that breeders can choose genetically diverse and complementary parents with different tolerance levels for crossing programs. As per the available literature, very few studies have been conducted to assess the genetic variation of boron toxicity tolerant or susceptible wheat genetic resources including both wild and cultivated wheat genotypes using simple sequence repeats (SSR) markers. Thus, filling the research gap, in this thesis study using 12 SSR markers, we evaluated the genetic polymorphism of 83 primitive, wild, and modern wheat genotypes with varying boron toxicity tolerance levels that were identified under the scope of the TÜBİTAK project (No.119O455). The obtained results showed notable genetic diversity in root and shoot biomass of studied genotypes under toxic boron treatment. A significant high genotypic variation of 62.3% was observed in shoot dry weight of the genotypes as compared to root dry weight that showed significant but lower variation of 30.0%. B toxicity had more suppressive effect on roots as compared to shoots. A total of 8 genotypes belonging to eight different Triticum species showed positive increases in both root and shoot dry weight under B toxicity confirming their tolerance to high boron. In SSR analysis, while the polymorphism information content (PIC) of each SSR marker ranged from 0.936 to 0.991 with an average value of 0.968 on examining total number of alleles, assessment of only frequent alleles revealed that polymorphism information content (PIC) of each SSR marker ranged from 0.66 to 0.97 with an average value of 0.858. Not only the selection of appropriate primers, but also the presence of diverged species in the experiment was responsible for obtaining high polymorphism in the genotypes. These findings suggest that boron toxicity adaptation is variable among the studied wheat genetic resources. The genotypes from contrasting clusters can be selected for hybridization that could help in evolution of better segregants for improving high boron tolerance in wheat. The genotypes used in this study with variable boron tolerances can be directly used by the breeders in pre-breeding or breeding programs based on the genetic distances identified between them that will consequently strengthen the ongoing breeding efforts.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    785420

    Asmada (Vitis vinifera L.) SSR markörleri kullanarak Botrytis cinerea'ya dayanıklık genlerinin kantitatif özellik lokus (QTL) haritalaması

    Quantitative trait locus (QTL) mapping of resistance genes to Botrytis cinerea using SSR markers in grape (Vitis vinifera L.)

    AYFER DALDAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    ZiraatAkdeniz Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKNUR POLAT

  2. Tez No

    323208

    Pamuk (Gossypıum L.) kromozom substitüsyon hatlarının mikrosatellit markırları kullanılarak belirlenmesi

    Identification of cotton (Gossypium L.) chromosome substitution lines microsatellite markers

    ADNAN AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    BiyoteknolojiAkdeniz Üniversitesi

    Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KARACA

  3. Tez No

    318666

    Amasya elmasında SSR markörleri ile genetik haritalama

    Genetic mapping in Amasya apple by SSR markers

    NERGİZ ASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    ZiraatÇukurova Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALİH KAFKAS

  4. Tez No

    436288

    Pamuk genetik stok materyallerinin SSR markörleri ile karakterizasyonu

    Charactarization of cotton genetic materials by SSR markers

    ELİF DAĞGEÇEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    ZiraatKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ADEM BARDAK

  5. Tez No

    256524

    Bazı karpuz genotiplerinin SSR ve SRAP markörleri ile karakterizasyonu ve fusarium solgunluğu (Fusarium oxysporum f.sp. niveum)'na dayanımlarının klasik ve moleküler yöntemlerle araştırılması

    Characterization of some watermelon genotypes by SSR and SRAP markers and evaluation for fusarium wilt (Fusarium oxysporum f.sp. niveum) with molecular and classical techniques

    İLKNUR SOLMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    ZiraatÇukurova Üniversitesi

    Ziraat Bölümü

    DOÇ. DR. YILDIZ AKA KAÇAR

    PROF. NEBAHAT SARI

Geri Dön