Türkiye Florasından Toplanan Geofitlerin DNA Miktar ve Saflıklarının Karşılaştırılması

Abstract

Türkiye florası farklı geofit cinsleri yönünden oldukça zengindir. Ayrıca pek çok endemik türede ev sahipliği yapmaktadır. Bu zenginlik pek çok tür ve çeşidin benzerlik ve farklılığını belirlemede zorlukları da beraberinde getirmektedir. Bu amaçla çeşitlerin birbirleri ile olan benzerlik ve farklılıkları için moleküler düzeyde tanımlamalar zorunludur. Bu moleküler çalışmaların temelini ise yeterli saflıkta ve miktarda DNA izolasyonu oluşturmaktadır. Ancak bu izolasyonun çok farklı cinslere mensup oldukça da fazla sayıda geofit popülasyonlarında yapılması için en uygun yöntemin belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma ülkemizde şimdiye kadar yapılan en kapsamlı DNA izolasyon çalışmasıdır. 110G007 no.lu Tübitak projesi kapsamında 38 farklı geofit cinsine ait toplam 3403 popülasyon ile 4 yıl süre ile çalışılmıştır. Ön denemeler ile 8 farklı metot karşılaştırılmış ve tüm cinsler baz alındığında en uygun DNA izolasyon metodu olarak Dneasy Plant Kit seçilmiştir. Daha sonra tüm popülasyonların DNA izolasyonu bu kit ile yapılmıştır. Bunlardan 2513 tanesinde DNA izolasyonu sorunsuz olurken 890 popülasyona ait DNA’lar istenen kalitede izole edilememiştir. En iyi sonuç veren cinsler Leontice (%100), Eranthis (%100), Colchicum (%100), Erodium (%100), Fritillaria (%96), Cyclamen (%93), Tulipa (%92), Pelorgonium (%91), Geranium (%88), Ranunculus (%88 ve Allium (%86) olurken en sorunlu cinsler ise Eremurus (%0), Hyancinthella (%25), Oxalis (%27), Asphodeline (%28), Biarum (%36) ve Eminium (%40) olmuştur.

Keywords

• İzolasyon
• geofitler
• popülasyon
• DNA
• karşılaştırma

Comparison of DNA Quantity and Purity of Geophytes Collected from Turkey Flora

Abstract

Turkey has very rich flora in terms of geophyte species. Also, Turkey homeland of many endemic species. This richness also causes some difficulties to determine the similarities and differences of species. For this reason, molecular identifıcation is essential in order to determine their similarity and differences. The basis of molecular studies are sufficient purity and quantity of DNA isolation. However, determining the most appropriate method for the isolation of many different genus belonging to quite a large number of the population is of great importance due to be held in geophytes. This study is the most comprehensive study ever done for DNA isolation. 38 different genus and total 3403 geophyte population was studied for 4 years in this project (Tübitak Project Number 110G007). 8 different methods were compared with the pre-trials and finally DNeasy Plant DNA isolation kit method was selected as he most appropriates method. DNA isolation of the all populations were made with this kit. Desired amount and purity of DNA was obtained from 2513 population on the other hand desired quality DNA couldn't be isolated from 890 population. The best results obtained genus Leontice (100%), Eranthis (100%), Colchicum (100%), Erodium (100%), Fritillaria (96%), Cyclamen (93%), Tulipa (92%), Pelorgonium (91%), Geranium (88%), Ranunculus (88% and Allium (86%), while the most problematic genus Eremurus (0%), Hyancinthella (25%), Oxalis (21%),Asphodeline (28%), Biarum (36%) and Eminium (40%), respectively.

Keywords

• DNA isolation
• isolation
• geophytes genus
• population

References

1. Al-Saghir, M.G., 2009. Rapid and efficient method of genomic DNA extraction from pistachio trees (Pistacia vera L.). Research J. Botany 4:70-73.
2. Atak, A., Kaya, E., Erken, K., 2014-a. Determination of quantity and purity of some geophytes DNA collected from flora of Turkey. Asian J. Plant Sci., 13(3):98-110.
3. Atak, A., Aydın, B, Doyğacı, Y., Doğan, A., Yıldırım, K.C., Kaya, E., 2014-b. Farklı geofit cinslerinin genomik DNA ve saflıklarının belirlenmesi. Bahçe 43(1-2):1-8.
4. Arbi, G.B., Naceur, C., Messaoud, M., Boussaid, M., Neffati, M., 2009. A simple rapid and efficient method for the extraction of genomic DNA from Allium roseum L. (Alliaceae). African J. Biotech. 8(17):4020-4024.
5. Arslan, N., 1998. Türkiye’de doğal çiçek soğanlarının potansiyeli ve geleceği. 1. Ulusal Süs Bitkileri Kongresi, 209-215.
6. Bashir, A., 2010. Antioxidant activity and phenolic compounds from Colchicum luteum Baker (Liliaceae). Afric. J. Biotech. 9(35):5762-5766.
7. Beiki, A.H., Keify, F., Mozafari, J., 2011. Rapid genomic DNA isolation from corm of Crocus species for genetic diversity analysis. J. Medicinal Plants Research, 5(18):4596-4600.
8. Channarayappa, 2007. Molecular Biotechnology. Principles and Practices. 1.Edn. University Press. London. 1228p.

9. Dimayuga, R.E., 2002. Medicinal and aromatic plants industrial profiles. In: M. Lis Balchin (Ed.). Geranium and Pelargonium, V.27., Taylor & Francis. London. 318p.
10. Drabkova, L., Kirschner, J., Vlcek, C., 2002. Comparison of seven DNA extraction and amplification protocols in historical herbarium specimens of Juncaceae. Plant Mol. Bio. Reporter 20:161-175.
11. Duman, H., Koyuncu, M., Ünal, F., 2002. Türkiye’nin kış nergizleri (Sternbergia Waldst. & Kit./Amaryllidaceae). The Karaca Arboretum Magazin 6(3):124-130.
12. Eichhom, J., Takada, T., Kita, Y., Zenk, M.H., 1998. Biosynthesis of the Amaryllidaceae alkaloid Galanthamine. Phytochemistry 49(4):1037-1047.
13. Fleischmann, A., Heubl, G., 2009. Overcoming DNA extraction problems from camivorous plants. Anales Jard. Bot. Madrid 66(2):209-215.
14. Mirmomeni, M.H., Sajjadi Majd, S., Sisakhtnezhad, S., Doranegard, F., 2010. Comparison of the three methods for DNA extraction from paraffin-embedded tissues. J. Biol. Sci., 10:261-266.
15. Murray, M.G., Thompson, W.F., 1980. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA. Nucleic Acids Research 8(19):4321-4325.
16. Nybom, H., Weising, K., Rotter, B., 2014. DNA fingerprinting in botany: past, present, future. Investigative Genetics, 5:1.
17. Özhatay, N., 2013. Türkiye’nin süs bitkileri potansiyeli: Doğal monokotil geofitler. 5. Süs Bitkileri Kongresi, Yalova, 1:1-12.
18. Qiagen Sample and Assay Technologies. 2006. DNeasy Plant Hand Book. (http://wwwl.qiagen.com/literatüre).
19. Ranjan, S., Kishore, G., Jadon, V.S., Bhatt, J.P., Gupta, S., 2010. Standardization of extraction of genomic DNA and PCR-RFLP conditions of Allium stracheyi A high altitude plant. Academia Arena 2(7):11-14.
20. Ronsted. N.S., Law. S., Thomton, H., Fay, M.F., Chase, M.W., 2005. Molecular phylogenetic evidence for the monophyly of Fritillaria and Lilium (Liliaceae; Liliales) and the infrageneric classification of Fritillaria. Molecular Phylogenetic and Evolution 35:509-527.
21. Sargın, S.A., Selvi, S., Akçiçek, E., 2013. Alaşehir (Manisa) ve çevresinde yetişen bazı geofitlerin etnobotanik açıdan incelenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29(2):170-177.
22. Shankar. K., Chavan, L., Shinde, S., Patil, B., 2011. An improved DNA extraction protocol from four in vitro banana cultivars. Asian J. Biotech., 3:84-90.
23. Shashi. R., Garima, K., Vikash, S.J., Bhatt, J.P., Sanjay, G., 2010. Standardization of extraction of genomic DNA and PCR-RFLP conditions oi Allium stracheyi A high altitude plant. Academia Arena 2(7):11-14.
24. Sahasrabudhe, A., Deodhar, M., 2010. Standardization of DNA extraction and optimization of RAPD-PCR conditions in Garcinia indica. International J. Botany, 6:293-298.
25. Şener, B., Koyuncu, M., Bingöl, F., Muhtar, F., 1998. Production of bioactive alkaloids from Turkish geophytes. Püre Appl. Chem. 70:11.
26. Taşkın, B.G., Vardareli, N., Doğaç, E., Mammadov, R., Taşkın, V., 2012. Genetic diversity of natural Cyclamen alpinum populations. Türk. J. Biol., 36:413-422.
27. Tiwari, K.L. Jadhav, S.K., Gupta, S., 2012. Modified CTAB technique for isolation of DNA from some medicinal plants. Research J. Medicinal Plant 6(1):65-73.
28. Van Tuyl, J.M., Boon, E., 1996. Variation in DNA-Content in the genus Lilium. Proc. Int. 1. Symp. on Flower Bulbs. Acta Hort. 430:829-835.
29. Varma, A., Padh, H., Shrivastava, N., 2007. Plant genomic DNA isolation: An art or a Science. Biotechnology Journal, 2:386-392.
30. Zetzsche, H., Klenk, H.P., Raupach, M.J., Knebelsberger, T., Gemeinholzer, B., 2008. Comparison of methods and protocols for routine DNA extraction in the DNA Bank Network. Systematics, 11.04.2008, Germany.
31. Ziv, M., 1997. The contribution of biotechnology to breeding. Propagation and disease resistance in geophytes. Biotechnology and Propagation. Int. Proc. Int. 1. Symp. on Flower Bulbs. (Eds.): H.Lilien-Kipnis. A.H.Halevy. A.Borochov. Acta Hort. 430:247-258.