Narda (Punica granatum L.) Yeni Nesil Dizileme Teknolojisi Kullanılarak SSR Markırlarının Geliştirilmesi

Öz

Nar çok yıllık, çalı formunda, çok kuvvetli kök sistemine sahip bir subtropik iklim bitkisi olarak bilinmektedir. Mikrosatellitler yüksek organizmalara ait kromozomlar üzerinde ardışık olarak tekrarlanmakta olan 1-6 bp nükleotid gruplarından oluşmaktadır. Son yıllarda geliştirilen ve günümüzde en önemli teknolojilerden biri olarak karşımıza çıkan yeni nesil DNA dizileme teknolojileri yüksek doğrulukla, ultra hızlı dizileme yapabilmektedir. RNA dizileme gen ifadesinin kantitatif analizi için en güçlü ve yeni teknolojilerden biridir. Bu çalışmada yeni nesil dizileme teknolojileri kullanılarak narda mikrosatellit bölgelerinin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla RNA-seq çalışmaları yürütülmüştür. RNA-seq analizlerinde 'Hicaznar' ve '33N26' çeşitleri kullanılmıştır. Biyoinformatik çalışmalar sonucunda DNA üzerinde mikrosatellit bölgelerin tanımlanması sağlanmıştır. Çalışma sonunda yaklaşık 19,000 mikrosatellit belirlenmiştir. Bu bölgeler arasından rastgele seçilen 20 SSR (Basit Dizi Tekrarları) primeri çifti 40 farklı nar genotipinde test edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda 20 SSR primer çiftinden de başarılı bir şekilde amplifikasyon sağlandığı, bunlardan 5 tanesinin polimorfik sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Mikrosatellit,gen,primer,DNA

Development of SSR Markers by Using Next Generation Sequencing Technology in Pomegranate (Punica granatum L.)

Abstract

Pomegranate is known as a subtropical climate plant with very strong root system, in perennial, bushy form. Microsatellites are composed of 1-6 bp nucleotide groups which are repeated on successive chromosomes of high organisms. New generation DNA sequencing technologies developed in recent years and emerging as one of the most important technologies today can perform highly accurate, ultra-fast sequencing. RNA sequencing is one of the most powerful and new technologies for the quantitative analysis of gene expression. In the present study, it is aimed to identify microsatellite regions in pomegranate by using new generation sequencing technologies. RNA-seq studies have been carried out for this purpose. The 'Hicaznar' and '33N26' varieties were used in RNA-seq analyzes. As a result of the bioinformatics studies, identification of microsatellite regions on DNA has been achieved. Approximately 19,000 microsatellites were determined at the end of the study. 20 SSR primer pairs randomly selected from these regions were tested in 40 different pomegranate genotypes. As a result of the analysis, 20 SSR primer pairs were successfully amplified and 5 of them provided polymorphic results.

Keywords

• Microsatellite,gene,primer,DNA

References

1. Backiyarani S., Uma, S., Saraswathi, MS., Saravanakumar, AS and Chandrasekar A., 2015. Transcriptome Analysis of banana (Musa balbisiana) Based on next-generation sequencing technology. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 39(5): 705-717.
2. Curro S., Caruso M., Distefano G., Gentile A and La Malfa S., 2010. New microsatellite loci for pomegranate, Punica granatum (Lythraceae). American Journal of Botany, 97: 58-60.
3. Dalka Y., 2010. Hicrannar ve Canernar Nar (Punica granatum L.) çeşitlerinde çiçeklenme döneminin meyve tutumu, pomolojik özellikler ve kalite üzerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat.
4. Dokuzoğuz M ve Mendilcioğlu K., 1978. Ege Bölgesi nar çeşitleri üzerinde pomolojik çalışmalar. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(12): 133-159.
5. Dönmez D., Şimşek Ö ve Aka Kaçar Y., 2015. Yeni nesil DNA dizileme teknolojileri ve bitkilerde kullanımı. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, 8(1): 30-37.
6. Edwards K., Johnstone C and Thompson C., 1991. A Simple and rapid method for the preparation of plant genomic DNA for PCR analysis. Nucleic Acids Research, 19(6): 1349.
7. Hasnaoui N., Mars M., Chibani J and Trifi M., 2010. Molecular polymorphisms in Tunisian pomegranate (Punica granatum L.) as revealed by RAPD fingerprints. Diversity, 2(1): 107-114.
8. Onur C., 1983. Akdeniz Bölgesi Narlarının Seleksiyonu, Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Eğitim Merkezi, Yayın No, 46, Antalya.

9. Onur C., 1982. Akdeniz Bölgesi narlarının seleksiyonu. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
10. Özbek S., 1977. Genel Meyvecilik. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 111. Adana.
11. Pirseyedi SM., Valizadehghan S., Mardi M., Ghaffari MR., Mahmoodi P., Zahravi M., Zeinalabedini M and Nekoui SMK., 2010. Isolation and characterization of novel microsatellite markers in pomegranate (Punica granatum L.). International Journal of Molecular Sciences, 11: 2010-2016.
12. Silva JAT., Meshram DT., Narzary D., Ranade SA., Rana TS and Verma N., 2013. Pomegranate biology and biotechnology: A review. Scientia Horticulturae, 160: 85-107.
13. Şimsek O., Donmez D and Kacar YA., 2017. RNA-Seq analysis in fruit science: A review. American Journal of Plant Biology, 2: 1-7.
14. Soriano JM., Zuriaga E., Rubio P., Llácer G., Infante R and Badenes ML., 2011. Development and characterization of microsatellite markers in pomegranate (Punica granatum L.). Molecular Breeding, 27(1): 119-128.
15. Wang L., Feng Z., Wang X., Wang X and Zhang X., 2009. DEGseq: An R package for ıdentifying differentially expressed genes from RNA-Seq data. Bioinformatics, 26(1): 136-138.
16. Yilmaz C., 2007. Nar. Hasad Yayıncılık, İstanbul.
17. Zarei A., Zamani Z., Mousavi A., Fatahi R., Alavijeh MK., Dehsara B and Salami SA., 2012. An effective protocol for isolation of high-quality RNA from pomegranate seeds. Asian and Australasian Journal of Plant Science and Biotechnology, 6: 32-7.
18. Zhang J., Liang S., Duan J., Wang J., Chen S., Cheng Z., Zhang Q., Liang X and Li Y., 2012. De novo assembly and characterisation of the transcriptome during seed development, and generation of Genic-SSR markers in peanut (Arachis hypogaea L.). BMC Genomics, 13(90): 1-6.