Characterisation of Genetic Resources of Perennial Forage Grasses by Using Flow Cytometry
Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu

Gülsemin SAVAŞ TUNA [1] , Hüseyin KELEŞ [2] , Damla GÖÇMEN [3] , Vesile GÜLERYÜZ [4] , İlker NİZAM [5] , Evren CABİ [6] , Ayşe YAZICI [7] , Şerafettin ÇAKAL [8] , Metin TUNA [9]

372 459

Taxonomic identification of perennial forage grasses is a difficult task due to their morphological similarities, ability to form interspecific hybrids by crossbreeding and natural variation. Additionally, polyploidy is very common in those species and there are individuals with different chromosome numbers within the same species. Therefore, it is necessary to identify plants taxonomically and determine their ploidy levels before using them in basic scientific research and plant breeding projects. Otherwise, the problems such as genetic incompatibility and sterility that may occur during the crossings can cause waste of limited resources of the researchers such as labour, time and money. In this study, nuclear DNA contents of 169 populations of the forage grasses (Festuca sp, Koeleria sp and Agropyron sp) collected from mountainous areas of Eastern Anatolia Region to use in breeding programmes were determined for the first time using flow cytometry and the information obtained from nuclear DNA content analysis was used to determine the ploidy levels and purity of the populations. According to the results of the study, ploidy levels of Festuca populations varied between diploid and octoploid (2n=14, 28, 42, and 56) while ploidy levels varied between diploid (2n=14) and tetraploid (2n=28) in Koeleria populations. In addition, some populations were not pure and included plants with different ploidy levels. All Agropyron populations analysed in the study were diploid (2n=14). All populations analysed in the study were taxonomically identified and named with the help of nuclear DNA analysis.

Çok yıllık buğdaygil yem bitkisi türlerinin morfolojik olarak birbirlerine çok benzemeleri, aralarında kolayca melezlenerek hibrit türler oluşturabilmeleri ve doğal varyasyon sebebiyle teşhislerinde ciddi sorunlar yaşanmaktadır. Buna ilave olarak bu türlerde polyploidi çok yaygındır ve aynı türün dahi farklı kromozom sayılarına sahip formları mevcuttur. Bundan dolayı çok yıllık buğdaygil türlerine ait genetik kaynakların bilimsel araştırma ve ıslah çalışmalarında kullanılmadan önce tür teşhislerinin doğru bir şekilde yapılarak ploidi düzeylerinin belirlenmesi zorunludur. Aksi taktirde yapılacak olan melezlemelerde ortaya çıkabilecek genetik uyuşmazlık ve kısırlık gibi sorunlar araştırıcıların zaten kıt olan emek, zaman ve maddi kaynaklarının heba olmasına sebep olmaktadır. Bu çalışmada, ıslah programlarında kullanmak amacıyla Doğu Anadolu Bölgesi dağlık bölgelerinden toplanmış olan 169 buğdaygil yem bitkisi popülasyonunun (Festuca sp., Koeleria sp. ve Agropyron sp.) çekirdek DNA içerikleri flow sitometri yöntemi ile ilk defa belirlenmiş ve popülasyonların ploidi düzeyi ile safiyetlerinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Yapılan çekirdek DNA analizi sonuçlarına göre Festuca popülasyonlarında ploidy düzeyi diploid ile octoploid (2n=14, 28, 42, ve 56) arasında değişirken Koeleria popülasyonlarında diploid (2n=14) ile tetraploid (2n=28) arasında değiştiği belirlenmiştir. Bununla birlikte bazı popülasyonların ise saf olmayıp farklı ploidy düzeyine sahip bitkilerden oluştuğu saptanmıştır. Çalışmada incelenen tüm Agropyron popülasyonlarının ise diploid (2n=14) olduğu belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan tüm popülasyonlar çekirdek DNA analiz sonuçlarınında yardımıyla taksonomik olarak teşhis edilmiş ve isimlendirilmiştir.

  • Bennett M.D. and Smith J.B., 1976. Nuclear DNA amounts in angiosperms. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B., 274:227-276
  • Bennett M.D. and Leitch I.J., 1995. Nuclear DNA amounts in angiosperms. Ann. Bot., 76:113-176
  • Brummer E.C., Cazcarro P.M. and Luth D., 1999. Ploidy determination of alfalfa germplasm accessions using flow cytometry. Crop Sci., 39:1202-1207
  • Davis P.H., 1985. Flora of Turkey and the East Aegean Islands. – Pp:.? in Davis PH (ed.), Flora of Turkey and the East Aegean Islands 9. - Edinburgh: Edinburgh University
  • Heslop-Harrison J.S., 1995. Flow cytometry and genome analysis. Probe, 5:14-17
  • Karp A., 1991. Cytological techniques. (Ed: K. Lindsey), Plant Tissue Culture Manual. Kluwer, Dordrecht, the Netherlands. P. C4:1-13
  • Lu K., Kaepler S.M., Vogel K.P., Arumuganathan K. and Lee D.J., 1998. Nuclear DNA content and chromosome numbers in switchgrass. Great Plains Research 8 (Fall 1998): 269-80
  • Ohri D., 1998. Genome size variation and plant systematics. Ann. Bot., 82 : 750-812
  • Pecinka A., Suchankova P., Lysak M.A., Travnicek B. and Dolezel J., 2006. Nuclear DNA content variation among Central European Koeleria taxa. Annals of Botany, 98:117-122
  • Rayburn A.L., Auger J.A., Benzinger E.A. and Hepburn A.G., 1989. Detection of intraspecific DNA content variation in Zea mays L. by flow cytometry. J. Exp. Bot., 40:1179-1183
  • Rees H. and Walter M.R., 1965. Nuclear DNA and the evolution of wheat. Heredity, 20:73-82
  • Smarda P., Bures P., Horova L., Foggi B. and Graziano R., 2008. Genome size and GC content evolution of festuca: ancestral expansion and subsequent reduction. Annals of Botany, 101: 421–433
  • Tuna M., Vogel K.P., Arumunagathan K. and Gill K.S., 2001. DNA contents and ploidy determination of bromegrass germplasm accessions by flow cytometer. Crop Science, 41:1629-1634
  • Tuna M., Deepak K.K., Shresta M.K., Arumuganathan K. and Golan-Goldhirsh A., 2004. Characterization of Dactylis polpulations collected from natural ranges of Thrace Region of Turkey based on ploidy and RAPD analysis. Euphytica, 135: 39-46
  • Tuna M., Vogel K.P. and Arumuganathan K., 2006. Cytogenetic and nuclear DNA conent characterization of diploid Bromus erectus and Bromus variegatus”. Crop Science, 46: 637-641.
  • Vogel P.K., Arumuganathan K. and Jensen K.B., 1999. Nuclear DNA content of perennial grasses of the Triticeae. Crop Sci., 39:661-667
Konular Yaşam Bilimleri
Dergi Bölümü Makaleler
Yazarlar

Yazar: Gülsemin SAVAŞ TUNA
Kurum: Ebru Nayim Fen Lisesi, Tekirdağ
Ülke: Turkey


Yazar: Hüseyin KELEŞ
Kurum: Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Tekirdağ
Ülke: Turkey


Yazar: Damla GÖÇMEN
Kurum: Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Tekirdağ
Ülke: Turkey


Yazar: Vesile GÜLERYÜZ
Kurum: Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Tekirdağ
Ülke: Turkey


Yazar: İlker NİZAM
Kurum: Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Tekirdağ
Ülke: Turkey


Yazar: Evren CABİ
Kurum: Namık Kemal Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Tekirdağ
Ülke: Turkey


Yazar: Ayşe YAZICI
Kurum: Doğu Anadolu Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Erzurum
Ülke: Turkey


Yazar: Şerafettin ÇAKAL
Kurum: Doğu Anadolu Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Erzurum
Ülke: Turkey


Yazar: Metin TUNA
Kurum: Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Tekirdağ
Ülke: Turkey


Bibtex @araştırma makalesi { tarbitderg281591, journal = {Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi}, issn = {1302-4310}, eissn = {2146-8176}, address = {Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü}, year = {2016}, volume = {25}, pages = {7 - 12}, doi = {10.21566/tarbitderg.281591}, title = {Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu}, key = {cite}, author = {ÇAKAL, Şerafettin and NİZAM, İlker and GÜLERYÜZ, Vesile and TUNA, Metin and KELEŞ, Hüseyin and SAVAŞ TUNA, Gülsemin and CABİ, Evren and GÖÇMEN, Damla and YAZICI, Ayşe} }
APA SAVAŞ TUNA, G , KELEŞ, H , GÖÇMEN, D , GÜLERYÜZ, V , NİZAM, İ , CABİ, E , YAZICI, A , ÇAKAL, Ş , TUNA, M . (2016). Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 25 (ÖZEL SAYI-2), 7-12. DOI: 10.21566/tarbitderg.281591
MLA SAVAŞ TUNA, G , KELEŞ, H , GÖÇMEN, D , GÜLERYÜZ, V , NİZAM, İ , CABİ, E , YAZICI, A , ÇAKAL, Ş , TUNA, M . "Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu". Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi 25 (2016): 7-12 <http://dergipark.gov.tr/tarbitderg/issue/26737/281591>
Chicago SAVAŞ TUNA, G , KELEŞ, H , GÖÇMEN, D , GÜLERYÜZ, V , NİZAM, İ , CABİ, E , YAZICI, A , ÇAKAL, Ş , TUNA, M . "Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu". Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi 25 (2016): 7-12
RIS TY - JOUR T1 - Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu AU - Gülsemin SAVAŞ TUNA , Hüseyin KELEŞ , Damla GÖÇMEN , Vesile GÜLERYÜZ , İlker NİZAM , Evren CABİ , Ayşe YAZICI , Şerafettin ÇAKAL , Metin TUNA Y1 - 2016 PY - 2016 N1 - doi: 10.21566/tarbitderg.281591 DO - 10.21566/tarbitderg.281591 T2 - Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 7 EP - 12 VL - 25 IS - ÖZEL SAYI-2 SN - 1302-4310-2146-8176 M3 - doi: 10.21566/tarbitderg.281591 UR - http://dx.doi.org/10.21566/tarbitderg.281591 Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu %A Gülsemin SAVAŞ TUNA , Hüseyin KELEŞ , Damla GÖÇMEN , Vesile GÜLERYÜZ , İlker NİZAM , Evren CABİ , Ayşe YAZICI , Şerafettin ÇAKAL , Metin TUNA %T Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu %D 2016 %J Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi %P 1302-4310-2146-8176 %V 25 %N ÖZEL SAYI-2 %R doi: 10.21566/tarbitderg.281591 %U 10.21566/tarbitderg.281591
ISNAD SAVAŞ TUNA, Gülsemin , KELEŞ, Hüseyin , GÖÇMEN, Damla , GÜLERYÜZ, Vesile , NİZAM, İlker , CABİ, Evren , YAZICI, Ayşe , ÇAKAL, Şerafettin , TUNA, Metin . "Flow Sitometri ile Çok Yıllık Buğdaygil Yem Bitkisi Genetik Kaynaklarının Karakterizasyonu". Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi 25 / ÖZEL SAYI-2 (Aralık 2017): 7-12. http://dx.doi.org/10.21566/tarbitderg.281591