ddRAD tekniğini kullanarak Türkiye'nin doğu akdeniz (Adana, Osmaniye, kahramanmaraş ve hatay) ve güneydoğusunda (Kilis, Gaziantep, şanlıurfa, diyarbakır, Mardin, Adıyaman, Batman, Siirt, Şırnak ve hakkâri) yayılış gösteren microtus Türlerinin (mammalia: rodentia) moleküler sistematiği ve yayılışı
Molecular systematics and distribution of microtus species (mammalia: rodentia) distributed in the eastern mediterranean (Adana, Osmaniye, Kahramanmaraş and Hatay) and southeast (kilis, Gnaziantep, Şanliurfa, diyarbakir, Mardin, Adiyaman, Batman, Siirt, Şirnak and Hakkâri) of Türkiye using the ddrad technique
- Tez No: 999688
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SÖZEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Zooloji, Biyoloji, Genetics, Zoology, Biology
- Anahtar Kelimeler: Biyocoğrafya, Filocoğrafya, Filogeni, Genetik çeşitlilik, Mitokondriyal DNA, Türleşme, Biogeography, Phylogeography, Phylogeny, Genetic diversity, Mitochondrial DNA, Speciation
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünya genelinde 6706 tür ile temsil edilen memeliler sınıfının en geniş takımlarından biri olan Rodentia (Kemiriciler) içerisinde yer alan Microtus (Schrank, 1798) cinsi, sahip olduğu yüksek tür çeşitliliği, kriptik tür kompleksleri ve morfolojik benzerlikleri nedeniyle taksonomik açıdan çözümlemesi en güç gruplardan biri olarak kabul edilmektedir. Türkiye, zoocoğrafik konumu, topografik heterojenliği ve yüksek endemizm oranları ile bu cinsin evrimsel tarihinde önemli bir rol oynamasına rağmen, özellikle Doğu Akdeniz, Doğu Anadolu ve Güneydoğu Anadolu bölgelerindeki Microtus popülasyonlarının filocoğrafik yapısı ve tür sınırları üzerindeki belirsizlikler devam etmektedir. Bu tez çalışması, Adana–Hakkâri hattı boyunca yayılış gösteren Microtus türlerinin moleküler sistematiğini, filogenetik ilişkilerini, filocoğrafik yapılanmalarını ve morfometrik varyasyonlarını bütüncül ve çok disiplinli bir yaklaşımla ortaya koymayı amaçlamıştır. Tez çalışmasının kapsamı Adana-Hakkâri arasında yer alan bölge olmasına rağmen, daha bütüncül değerlendirmeler yapabilmek amacıyla Güneydoğu Anadolu Bölgesini kapsayan illerin yanında Karadeniz ve Doğu Anadolu Bölgelerinden bazı iller de çalışmaya dahil edilmiştir. Toplam 24 ilden yakalanan 522 Microtus örneği içerisinden seçilen örnekler moleküler ve morfometrik analizlere dahil edilmiş ve sonuçlar buna göre değerlendirilmiştir. Taksonomik analizlerde mitokondriyal DNA (cyt b) dizilemesi ile maternal soy hatları belirlenmiş; nükleer genom düzeyinde yüksek çözünürlüklü veri elde etmek amacıyla ise ddRAD-seq (double digest Restriction-site Associated DNA sequencing) yöntemi uygulanmıştır. Mitokondriyal DNA (cyt b) ve ddRAD-seq verilerinin birlikte analizi sonucunda araştırma alanından altı Microtus türü (M. daghestanicus, M. obscurus, M. rossiaemeridionalis, M. guentheri, M. irani ve M. dogramacii tür kompleksi) kaydedilmiştir. Böylece bu altı Microtus türü geniş kapsamlı bir ddRAD-seq analizi ile ilk kez birlikte değerlendirilmiş ve özgün SNP veri setleri oluşturulmuştur. Moleküler bulgular yanında landmark temelli geometrik morfometri analizleri de yapılarak her iki veri seti birlikte değerlendirilmiş olup genetik soy hatları ile morfolojik varyasyon arasındaki ilişki test edilmiştir. Geometrik morfometri analizleri, genetik olarak tanımlanan soy hatlarının kraniyal ve mandibular şekil varyasyonu bakımından da anlamlı biçimde ayrıldığını göstermiştir. Boyut farklılıklarının ise tek başına yeterli olmadığı ortaya konmuştur. Ayrıca bu çalışma ile M. daghestanicus ve M. obscurus türlerinde kraniyal morfolojinin landmark-temelli geometrik morfometri yaklaşımıyla ayrıntılı olarak değerlendirildiği ve bu türlerin morfolojik farklılıkları nicel olarak ortaya konduğu ilk kapsamlı çalışmadır. Elde edilen bulgular, moleküler ve morfolojik verilerin birlikte değerlendirilmesinin tür sınırlarının daha güvenilir biçimde yorumlanmasına katkı sağladığını göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, incelenen türler arasında hem derin evrimsel ayrılmaların hem de bariyerlere bağlı tür içi coğrafi izolasyonların bulunduğunu göstermiştir. Mitokondriyal ve nükleer genom verileri birlikte değerlendirildiğinde, araştırma alanındaki başlıca coğrafi bariyerler olan Toros Dağları, Güneydoğu Toroslar, Amanoslar, Anadolu Diyagonali, Fırat ve Dicle nehir sistemleri ile Zagros Dağlarının doğal bir uzantısı olan Hakkâri dağlarının bu bölgelerde bulunan Microtus taksonlarının yayılışlarını ve popülasyonlar arasındaki gen akışlarını türlere özgü biçimde sınırlandırdığı ortaya konulmuştur. Bariyerlerin bazı türlerde belirgin klad temelli ayrılmalar sağlarken, bazı türlerde aynı bariyerlerin tam bir izolasyon sağlamadığı belirlenmiştir. Çalışma ile M. dogramacii dogramacii'nin Amanosların batısında Çukurova Bölgesi'nde yayıldığı ve Amanosları aşarak doğusuna geçemediği; M. dogramacii elbeyli'nin yayılışının batıda Amanoslar, doğuda ise Fırat nehri ile sınırladığı ve bölgece Kilis bölgesinde kaldığı; M. dogramacii qazvinensis'in yayılışının ise Güneydoğu Anadolu Bölgesinde Fırat ve Dicle nehirleri arasında kalan bölge ile sınırlandığı belirlenmiştir. Dicle Nehri'nin doğusundan toplanan M. dogramacii qazvinensis örneklerinin İran örnekleri ile gruplanması ve Fırat–Dicle arasındaki alt popülasyondan ayrılması, hidrografik bariyerlerin genetik yapı üzerindeki etkisini desteklemiştir. M. daghestanicus ve M. obscurus'un bölgedeki yayılışlarının Hakkâri dağlarının yüksek zirveleri ile sınırlandığı, M. irani'nin yayılışının ise coğrafi bariyerlerle net biçimde şekillenmemiş olmakla birlikte çoğunlukla araştırma alanının yüksek rakımlı bölgelerinde yayıldığı ve yayılışının Çukurova Bölgesi'ne inmediği belirlenmiştir. M. guentheri yayılışının Fırat Nehri'nin batısı ile sınırlı kaldığı ve Levant koridoru boyunca kademeli bir genetik yapı sergilediği belirlenmiş; bu durumun tür için mutlak bariyerlerden ziyade yönlü ve kısmi izolasyon süreçlerinin etkili olduğunu ortaya koymuştur. M. rossiaemeridionalis ise sadece Sivas, Ağrı, Van ve Hakkari'den kaydedilmiş olduğu için yayılışları ile coğrafi bariyerler arasında bir bağlantı kurulamamıştır. M. daghestanicus ve M. obscurus'un Hakkâri'den elde edilen kayıtları her iki tür için de küresel yayılışlarının en güney noktalarını temsil etmekte ve 3402 m rakım ile bilinen en yüksek yayılış kayıtlarını oluşturmaktadır. Ayrılma zamanı analizleri, türleşme ve popülasyon ayrılmalarının Pleistosen dönemindeki iklimsel dalgalanmalarla uyumlu olduğunu ve Anadolu'nun bu süreçte önemli bir sığınak işlevi gördüğünü göstermektedir. Geometrik morfometri analiz sonuçları, genetik olarak ayrılan soy hatlarının kraniyal ve mandibular şekil varyasyonu bakımından da anlamlı farklılıklar sergilediğini ortaya koymuştur. Bununla birlikte, boyut farklılıklarının tek başına tür teşhisinde yeterli olmadığı, şekil bileşenleri ile birlikte değerlendirilmesinin gerekli olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak bu tez çalışması; Adana–Hakkâri hattındaki Microtus türlerinin genomik düzeyde sistematik değerlendirmesini gerçekleştirmiş, yeni yayılış kayıtları sunmuş, Fırat–Dicle havzası ve Anadolu'daki dağ sistemlerinin genetik yapılaşma üzerindeki rolünü moleküler verilerle test etmiş ve moleküler sistematik ile geometrik morfometriyi birleştirerek tür sınırlarının daha güvenilir biçimde yorumlanmasına katkı sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
The genus Microtus (Schrank, 1798), belonging to the order Rodentia, one of the largest orders within Mammalia, represented by 6,706 species worldwide, is considered one of the most taxonomically challenging groups due to its high species diversity, cryptic species complexes, and strong morphological similarity among taxa. Although Türkiye plays a significant role in the evolutionary history of this genus due to its zoogeographical location, topographic heterogeneity, and high endemism rates, uncertainties persist regarding the phylogeographic structure and species boundaries of Microtus populations, particularly in the Eastern Mediterranean, Eastern Anatolia, and Southeastern Anatolia regions. This thesis aimed to reveal the molecular systematics, phylogenetic relationships, phylogeographic structures, and morphometric variations of Microtus species distributed along the Adana–Hakkâri transect through a holistic and multidisciplinary approach. Although the scope of the thesis study is limited to the region between Adana and Hakkâri, in order to make more holistic assessments, in addition to the provinces covering the Southeastern Anatolia Region, some provinces from the Black Sea and Eastern Anatolia Regions were also included in this study. Samples selected from the 522 Microtus individuals collected from a total of 24 provinces were included in the molecular and morphometric analyses, and the results were evaluated accordingly. In the taxonomic analyses, maternal lineages were determined by mitochondrial DNA (cyt b) sequencing, and the ddRAD-seq (double digest Restriction-site Associated DNA sequencing) method was applied to obtain high-resolution data at the nuclear genomic level. As a result of the combined analysis of mitochondrial DNA (cyt b) and ddRAD-seq data, six Microtus species (M. daghestanicus, M. obscurus, M. rossiaemeridionalis, M. guentheri, M. irani, and the M. dogramacii species complex) were recorded from the study area. Thus, these six Microtus species were evaluated together for the first time through a comprehensive ddRAD-seq analysis, and original SNP datasets were generated. In addition to the molecular findings, landmark-based geometric morphometric analyses were also performed, and both datasets were evaluated together to test the relationship between genetic lineages and morphological variation. Geometric morphometric analyses have shown that genetically defined lineages are significantly differentiated in terms of cranial and mandibular shape variation. However, differences in size alone were found to be insufficient. Furthermore, this study is the first comprehensive work to evaluate the cranial morphology of M. daghestanicus and M. obscurus species in detail using a landmark-based geometric morphometry approach and to quantitatively reveal the morphological differences between these species. The findings indicate that the combined evaluation of molecular and morphological data contributes to a more reliable interpretation of species boundaries. The results showed that among the species studied, there were both deep evolutionary divergences and intraspecific geographic isolations due to barriers. When mitochondrial and nuclear genomic data were evaluated together, it was revealed that the main geographic barriers within the study area, namely the Taurus Mountains, Southeastern Taurus Mountains, Amanos Mountains, the Anatolian Diagonal, the Euphrates and Tigris river systems, and the Hakkâri Mountains as a natural extension of the Zagros Mountains, have restricted the distribution of Microtus taxa in the region and limited gene flow among populations in a species-specific manner. While the barriers provided clear clade-based divergences in some species, they did not provide complete isolation in others. The study determined that M. dogramacii dogramacii is distributed west of the Amanos Mountains in the Çukurova Region and does not extend eastward beyond this mountain range; that the distribution of M. dogramacii elbeyli is limited by the Amanos Mountains in the west and the Euphrates River in the east and that it remains within the Kilis region; and that the distribution of M. dogramacii qazvinensis is limited to the region between the Euphrates and Tigris Rivers in Southeastern Anatolia. The clustering of M. dogramacii qazvinensis samples collected from east of the Tigris River with Iranian samples, and separating from the subpopulation between the Euphrates and Tigris, supported the influence of hydrographic barriers on genetic structure. It was determined that the distributions of M. daghestanicus and M. obscurus in the region are limited to the high peaks of the Hakkâri Mountains, while the distribution of M. irani was not clearly defined by specific geographic barriers; it was mainly confined to high-altitude regions within the study area and did not extend into the Çukurova Region. The distribution of M. guentheri was determined to be limited to the west of the Euphrates River and to exhibit a gradual genetic structure along the Levant corridor; this suggests that directional and partial isolation processes, rather than absolute geographic barriers, are effective for this species. Since M. rossiaemeridionalis was only recorded from Sivas, Ağrı, Van, and Hakkâri, no clear connection could be established between its distribution and geographic barriers. The records of M. daghestanicus and M. obscurus obtained from Hakkâri represent the southernmost limits of their global distributions and constitute the highest known altitudinal records for both species, reaching 3,402 m above sea level. Divergence time analyses show that speciation and population differentiation events are consistent with climatic oscillations during the Pleistocene Epoch and the role of Anatolia as an important refugium during this process. Geometric morphometric analyses results revealed that genetically differentiated lineages also exhibited significant differences in cranial and mandibular shape variation. However, it was determined that size differences alone are not sufficient for species identification and that evaluation together with shape components is necessary. In conclusion, this thesis study provides a systematic evaluation of Microtus species at the genomic level along the Adana–Hakkâri transect, presents new distribution records, tests the role of the Euphrates–Tigris basin and Anatolian mountain systems on genetic structuring using molecular data, and contributes to a more reliable interpretation of species boundaries by combining molecular systematics with geometric morphometry.
Benzer Tezler
- Dielektrik rezonatör anten yapılarının incelenmesi
Analyses of dielectric resonator antenna structures
ERTUĞRUL AKTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÇİĞDEM SEÇKİN GÜREL
- Türkiye denizleri'nde yaşayan mutur'ların phocoena phocoena (Linnaeus, 1758) genetik yapılarının incelenmesi
Genetic investigation on the population structure of the harbour porpoise phocoena phocoena (Linnaeus, 1758) living in Turkish waters
BEGÜM UZUN
Doktora
Türkçe
2020
Deniz Bilimleriİstanbul ÜniversitesiDeniz ve İçsu Kaynakları Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM ÖZTÜRK
PROF. DR. İBRAHİM RAŞİT BİLGİN
- Yerfıstığında yeni nesil dizileme verileri kullanarak SSR ve InDel markerlerın geliştirilmesi
Development of SSR and InDel markers with the use of next generation sequencing data in groundnut
MOIN QURESHI
- Şeker sorgumda biyoenerji ile ilişkili QTL'lerin yeni nesil sekanslama yöntemleri kullanılarak haritalanması
Mapping of bioenergy-related traits QTLs using next generation sequencing method in sweet sorghum
BİRGÜL GÜDEN
- Resolving reticulate speciation in bisexual and parthenogenetic lizards of genus Darevskia in East Anatolia and Caucasus
Doğu Anadolu ve Kafkaslardaki Darevskia genusuna ait eşeyli ve eşeysiz (partenogenetik) üreyen kertenkelelerin ağsı türleşme sürecinin çözümlenmesi
MERİÇ ERDOLU
Doktora
İngilizce
2023
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SOMEL
DR. ÖĞR. ÜYESİ OLEKSIY YANCHUKOV