Genetic Analysis of Grapevine Cultivars from the Eastern Mediterranean Region of Turkey, Based on SSR Markers

Abstract

Turkey is one of the centres for grapevine diversity with many local grapevine cultivars with potentially desirable characteristics are still widely cultivated throughout several regions in the country. One of such regions is the Eastern Mediterranean region of the country. To characterize the grapevine germplasm of this region, we performed a genetic analysis of 59 grapevine cultivars using 14 simple sequence repeat SSR loci. The genetic relationships of the cultivars which did not appear to be linked to their ecogeographical distributions within the region were determined. Among the cultivars analyzed in this study, several synonymous and homonymous cultivars were identified, suggesting that some of the grapevine cultivars with different names might be genetically identical while some cultivars with the same names might be genetically different. This study represents a first step toward the genetic characterization of the grapevine genotypes of this region and will help promote more effective germplasm management and breeding programs.

Keywords

• Vitis vinifera L., SSR, Eastern Mediterranean, synonym, homonym.

Türkiye Doğu Akdeniz Bölgesi Üzüm Çeşitlerinin SSR Markörleri ile Genetik Analizi

Abstract

Türkiye, asma genetik kaynaklarının önemli merkezlerinden birisidir. Ülkenin bazı bölgelerinde hala yaygın şekilde yetiştiriciliği yapılan birçok yöresel üzüm çeşidi bulunmaktadır. Bu bölgelerden biri Doğu Akdeniz Bölgesidir. Bu çalışmada, bölgenin asma gen kaynaklarının tanımlanması amacı ile 14 SSR primeri kullanılarak 59 üzüm çeşidinin genetik analizleri yapılmıştır. Çalışma sonucunda çeşitler arasındaki genetik ilişkilerin bölge içindeki ekocoğrafik dağılımları ile bağlantılı olmadığı belirlenmiştir. Çalışmada analiz edilen çeşitler arasında farklı isimlerle anıldığı halde aynı genotip sinonim veya aynı isimli ancak farklı genotip özelliği homonim gösterenler saptanmıştır. Bölgenin asma genotipleri ile ilgili ilk genetik analiz sonuçlarının sunulduğu bu çalışma, gen kaynaklarının daha etkin kullanımını ve ıslah programlarını destekleyecektir.

Keywords

• Vitis vinifera L., SSR, Doğu Akdeniz, sinonim, homonym

References

1. Ağaoğlu, Y.S., B. Marasalı ve A. Ergül. 2001. Asmalarda (Vitis vinifera L.) farklı dokulardan izole edilen DNA 'ların RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) tekniğinde kullanımı üzerinde bir araştırma. Tarım Bilimleri Dergisi 7(4): 52-56.
2. Arroyo-Garcia, R., L. Ruiz-Garcia, L. Boulling, R. Ocete, M. A. López, C. Arnold, A. Ergul, G. Söylemezoğlu, H. I. Uzun, F. Cabello, J. Ibáñez, M. K. Aradhya, A. Atanassov, I. Atanassov, S. Balint, J. L. Cenis, L. Costantini, S. Gorislavets, M. S. Grando, B. Y. Klein, P. McGovern, D. Merdinoglu, I. Pejic, F. Pelsy, N. Primikirios, V. Risovannaya, K. A. RoubelakisAngelakis, H. Snouss, P. Sotiri, S. Tamhankar, P. This, L. Troshin, J. M. Malpica, F. Lefort and J. M. MartinezZapater. 2006. Genetic evidence for the existence of independent domestication events in grapevine. Mol. Ecol. 15: 3707-3714.
3. Ayanoğlu, H., S. Bayazit, G. İnan, M. Bakır, A.E. Akpınar, K. Kazan and A. Ergül. 2007. AFLP and morphological analyses of genetic diversity in Turkish green plum accessions (Prunus cerasifera L.) adapted to the Mediterranean Region. Sci. Hortic. 114: 263-267.
4. Bayazit, S., K. Kazan, S. Gülbitti, V. Cevik, H. Ayanoğlu and A. Ergül. 2007. AFLP analysis of genetic diversity in low chill requiring walnut (Juglans regia L.) genotypes from Hatay, Turkey. Scienta Hortic. 111: 394–398.
5. Bowcook, A. M., A. Ruiz- Linares, J. Tomfohrde, E. Minch, J. R. Kidd and L. L. Cavalli –Sforza. 1994. High resolution of human evolutionary trees with polymorphic microsatellites. Nature 368: 455-457.
6. Costantini, L., A. Monaco, J. F. Vouillamoz, M. Forlani and M.S. Grando. 2005. Genetic relationships among local Vitis vinifera cultivars from Campania (Italy). Vitis 44: 25-34.
7. Dangl, G. S., M. L. Mendum, B. P. Prins, M. A. Walker, C. P. Meredith and C. J. Simon. 2001. Simple sequence repeat analysis of a clonally propagated species: a tool for managing a grape germplasm collection. Genome 44: 432-438.
8. Ergül, A., K. Kazan, S. Aras, V. Çevik, H. Çelik and G. Söylemezoğlu. 2006. AFLP analysis of genetic variation within the two economically important Anatolian grapevine (Vitis vinifera L.) varietal groups. Genome 49: 467-495.

9. Fatahi, R., A. Ebadi, N. Bassil, S. A. Mehlenbacher and Z. Zamani. 2003. Characterisation of Iranian grapevine cultivars using microsatellite markers. Vitis 42: 185-192.
10. Lefort, F., M. Lally, D. Thompson and G. C. Douglas. 1998. Morphological traits microsatellite fingerprinting and genetic relatedness of a stand of elite oaks (Q.robur L.) at Tuallynally, Ireland. Silvae Genet. 47: 5-6.
11. Martín, J. P., J. Borrego, F. Cabello and J. M. Ortiz. 2003. Characterisation of the Spanish diversity grapevine cultivars using sequence-tagged microsatellite site markers. Genome 46: 1-9.
12. Minch, E., A. Ruiz-Linares, D. B. Goldstein, M. Feldman and L. L. Cavalli-Sforza. 1995. Microsat (version 1.4d): a computer program for calculating various statistics on microsatellite allele data. Stanford, California, Stanford University.
13. Nuñez, Y., J. Fresno, V. Torres, F. Ponz and F. J. Gallego. 2004. Practical use of microsatellite markers to manage Vitis vinifera germplasm: Molecular identification of grapevine samples collected blindly in D.O. “El Bierzo” (Spain). J. Hort. Sci. & Biotech. 79: 437-440.
14. Oraman, M.N. 1969. Arkeolojik buluntuların ışığı altında Türkiye bağcılığının tarihçesi üzerinde araştırmalar (in Turkish). II.Ankara Üniv.Ziraat Fak.Yıllığı 19: 53-75.
15. Paetkau, D., W. Calvert, I. Stirling and C. Strobeck. 1995. Microsatellite analysis of population structure in Canadian polar bears. Mol. Ecol. 4: 347-354.
16. Rohlf, F. J. 1988. Applied Biostatistics Inc., New York. Santana, J.C., E. Hidalgo, A. I. de Lucas, P. Recio, J. M. Ortiz, J. P. Martin, J. Yuste, C. Arranz and J. A. Rubio. 2007. Identification and relationships of accessions grown in the grapevine (Vitis vinifera L.) Germplasm Bank of Castilla y Léon (Spain) and the varieties authorized in the VQPRD areas of the region by SSRmarker analysis. Genet. Resour. Crop. Evol. 55: 573– 583.
17. Sefc, K. M., M. S. Lopes, F. Lefort, R. Botta, K. A. Roubelakis-Angelakis, J. Ibañez, I. Pejic, H.W. Wegner, J. Glössl and H. Steinkellner. 2000. Microsatellite variability in grapevine cultivars from different European regions and evaluation of assignment testing to assess the geographic origin of cultivars. Theor. Appl. Genet. 100: 498-505.
18. Şelli, F., M. Bakır, G. İnan, H. Aygün, Y. Boz, A.S. Yaşasın, C. Özer, B. Akman, G. Söylemezoğlu, K. Kazan and A. Ergül. 2007. Simple sequence repeat-based assessment of genetic diversity in Dimrit and Gemre grapevine accessions from Turkey. Vitis 46:182-187.