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

Year 2018, Volume: 4 Issue: 2, 161 - 167, 30.12.2018

Özhan Şimşek , Dicle Dönmez Burhanettin İmrak Ahsen Işık Özgüven Yıldız Aka Kaçar

https://doi.org/10.24180/ijaws.469748

Cited By: 3

Abstract

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.

Keywords

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

• 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.
• 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.
• 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.
• Dokuzoğuz M ve Mendilcioğlu K., 1978. Ege Bölgesi nar çeşitleri üzerinde pomolojik çalışmalar. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(12): 133-159.
• 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.
• 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.
• 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.
• Onur C., 1983. Akdeniz Bölgesi Narlarının Seleksiyonu, Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Eğitim Merkezi, Yayın No, 46, Antalya.
• Onur C., 1982. Akdeniz Bölgesi narlarının seleksiyonu. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Özbek S., 1977. Genel Meyvecilik. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 111. Adana.
• 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.
• 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.
• Şimsek O., Donmez D and Kacar YA., 2017. RNA-Seq analysis in fruit science: A review. American Journal of Plant Biology, 2: 1-7.
• 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.
• 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.
• Yilmaz C., 2007. Nar. Hasad Yayıncılık, İstanbul.
• 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.
• 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.