Identıfıcatıon of colchicum l. specıes of Turkey’s flora by sequence analysıs of nrdna ıts regıon - Seren, Mete (My University, 2015)
TÜRKİYE FLORASINA AİT COLCHİCUM L. TÜRLERİNİN nrDNA ITS BÖLGESİ DİZİ ANALİZLERİ İLE BELİRLENMESİ Colchicum L. liliaceae familyasına ait sınıflandırması oldukça zor bir cinstir. Morfolojik özellikleri bitki sistematiğinde, tür içi çalışmalarda temel olarak kullanılır. Buna rağmen morfolojik kriterlerle tanımlama, çevresel koşullardan kaynaklanan morfolojik değişikliklerden dolayı sorun olabilir. Moleküler ve morfolojik tekniklerin birlikte kullanımı türlerin sınırlarını belirlemede güvenilir bir yaklaşımdır. Tamamı endemik 32 tür (79 haplotip) ile 15 aday türü kapsayan toplam 94 Colchicum haplotipinde, 18S-5.8S nuklear DNA genomuna ait transkribe edilen tekrarlanan ara bölgeler (internal transcribed spacer) ile DNA’nın dizi analizi bilgilerine göre filogenetik ilişki tesbiti yapılmıştır. Ribozomal DNA’nın tekrarlarından oluşan ITS bölgeleri, bitki sistematiği çalışmalarında sıklıkla kullanılan moleküler araçlardan biridir. Bitki örnekleri, Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü’nden temin edilerek genomik DNA’ları izole edilmiştir. Bu çalışmada “ITS” bölgeleri Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PZR) ile çoğaltılarak “ABI 310 Genetik Analiz Sistemi’nde” dizi analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen dizi bilgileri ClustalW kullanılarak karşılaştırılmıştır. Populasyon yapısını belirlemek amacıyla STRUCTURE (v.2.3) yazılımı kullanılmıştır. Bu gen havuzunda yer alan Colchicum haplotiplerinin varyasyonlarını ortaya koymak için GenAlEx (v.6.41) kullanılarak Temel Bileşen Analizi (PCA-Principal Component Analysis) gerçekleştirilmiştir. Filogenetik tahmin nuklear DNA dizisinin ITS bölgesi aracılığı ile Colchicum L. cinsinde henüz yapılmamıştır. Son çalışmalarda Angiospermlerin filogenisi nuklear ribozomal DNA’da ITS bölgelerinin DNA dizi bilgileri kullanılarak araştırıldı. Bu bölge yakın ilişkili taksonomilerde filogenetik tahminler için kullanımı açısından oldukça elverişlidir. Bu çalışmada filogenetik ağaç, PCA ve STRUCTURE analiz sonuçları arasında mükemmel bir uyum olduğu görüldü.

IDENTIFICATION OF Colchicum L. SPECIES OF TURKEY’S FLORA BY SEQUENCE ANALYSIS OF nrDNA ITS REGION Colchicum L. is a taxonomically very difficult genus of the family Colchiceae. The morphological species concept is still used as a basis for species-level and intraspecific studies in plant systematics. However, classification by morphological criteria can be problematic because of morphological plasticity in response to environmental conditions. The combination of molecular and morphological techniques is a promising approach for detecting species boundaries. Phylogenetic relationships among 32 endemic including 79 haplotypes and 15 candidate species covering 94 haplotypes of large Colchicum genus were investigated using DNA sequence data from the Internal Transcribed Spacer (ITS). 18S-5.8S of nuclear ribosomal DNA (rDNA) have emerged from the status of ‘alternative’ phylogenetic marker to become one of the more widely applied DNA sequences in molecular systematics. Plant materials were obtained from Atatürk Central Horticultural Research Institute. Polymerase Chain Reaction (PCR) products were directly sequenced using “ABI 310 Genetic Analysis System”. The sequences were aligned with ClustalW software. In order to identify haplotype structure the software program STRUCTURE (v.2.3) was used. Principle Component Analysis (PCA) was conducted for determination of genetic variation among Colchicum haplotypes by GenAlEx (v.6.41) program. The genetic tree was constructed with data based on MEGA (v.6.06) PCA, STRUCTURE. Phylogenetic estimation has not been performed yet in the genus Colchicum entirely by ITS of nrDNA sequencing. Recently, the phylogeny of many angiosperms has been investigated using DNA sequences of the ITS region in nuclear ribosomal DNA. This region is so variable that it is useful for phylogenetic estimation in closely related taxa. In this study, it is shown that is a great consistence of phylogenetic tree, PCA and STRUCTURE. September, 2015 Seren METE
Keywords: Biyoloji; Biyomühendislik; Colchicum L; Endemik Bitkiler; Mühendislik; Türkiye