DNA barcoding and phylogenetic analysis of two species populations of Diplodus from the eastern Mediterranean coasts of Turkey

Year 2023, Volume: 6 Issue: 1, 806 - 817, 10.03.2023

Makbule Baylan , Gamze Mazı , B. Devrim Özcan , Sedat Gundogdu , Dilek Tekdal

https://doi.org/10.47495/okufbed.1201878

Abstract

Since Turkey is surrounded by seas on three sides and has different climatic characteristics, it has an extremely rich biodiversity. Identifying fish species and varieties is of great importance for protecting them from drought conditions seen in recent years and using them as a source of human food protein. The purpose of this study was to identify the genetic diversity of Diplodus, one of the fish species the importance of which is under appreciated, in Turkish seas. To this end, the polymorphism between the populations of two species (Diplodus vulgaris and Diplodus sargus) from the Sparidae (Coral fish) family was determined using the nucleotide sequence of the mitochondrial cytochrome c oxidase I (COI) gene, which is 652 base pairs long. 143 specimens of Diplodus were collected from the locations in the Eastern Mediterranean (İskenderun and Mersin) and Western Mediterranean (Antalya). The COI gene was amplified by PCR, genetic diversity analyses of these loci were carried out, and a phylogenetic tree was created to show the relationships between the isolates with a high difference. In conclusion, based on the haplotype and nucleotide diversity patterns, it was found that the COI gene had a low genetic variation among the populations.

Keywords

Diplodus vulgaris, Diplodus sargus, COI gene, Polymorphism, Phylogenetics

Supporting Institution

Scientific Research Projects Unit, Çukurova University

Project Number

FBA-2017-8236

Thanks

We would like to thank those in the Scientific Research Projects Unit, Çukurova University for their support (Project Code: FBA-2017-8236), and Prof. Bora KAYDAN for his support to the planning of this study.

Türkiye’nin Doğu Akdeniz Kıyılarında Yayılım Gösteren İki Diplodus Tür Populasyonunda DNA Barkodlama ve Filogenetik analiz

Abstract

Türkiye üç tarafı denizlerle çevrili ve farklı iklimsel özelliklere sahip olduğundan biyoçeşitlilik açısından son derece zengin bir ülke konumundadır. Deniz ekosistemi için büyük öneme sahip balık tür ve çeşitlerinin tespiti gerek son yıllarda yadsınamaz derecede hissedilen kuraklık koşulları nedeni ile bu türlerin korunması ve gerekse de insan besin proteini açısından bu türlerin kullanılması bakımından önemlidir. Sunulan bu çalışmada, balık türleri içerisinde önemi en az bilinen türlerden olan Diplodus türlerinin Türkiye denizlerindeki genetik çeşitliliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, Sparidae (Mercan balıkları) familyasına ait iki türün (Diplodus vulgaris ve Diplodus sargus) populasyonları arasındaki polimorfizm, 652 baz çiftine sahip mitokondriyal sitokrom c oksidaz I (COI) geninin nükleotid dizisi kullanılarak belirlenmiştir. 143 Diplodus örneği Doğu Akdeniz (İskenderun ve Mersin) ve Batı Akdeniz (Antalya) lokalitelerinden toplanmıştır. Balık örneklerinden kas dokusu alınarak DNA izolasyonu yapılmıştır. PCR ile COI geni çoğaltılarak bu lokuslara ait genetik farklılık analizleri yapılmış ve farklılığın yüksek olduğu izolatlarda ilişkileri göstermek için filogenetik ağaç oluşturulmuştur. Sonuç olarak, COI geninin haplotip ve nükleotit çeşitliklerine dayalı olarak populasyonlar arasında düşük bir genetik varyasyona sahip olduğu saptanmıştır.

Keywords

Diplodus vulgaris, Diplodus sargus, COI geni, polimorfizm, filogenetik

Project Number

FBA-2017-8236

References

• Abbas EM., Soliman T., El-Magd MA., Farrag MMS., Ismail RF., Kato M. Phylogeny and DNA barcoding of the family Sparidae inferred from mitochondrial DNA of the Egyptian waters phylogeny and DNA barcoding of the family Sparidae inferred from mitochondrial DNA of the Egyptian waters. Journal of Fisheries and Aquatic Science 2017; 12(2): 73-81.
• Acarli D., Kara A., Bayhan B., Çoker T. Catch composition and catch efficiency of species caught from Homa Lagoon (Izmir Bay, Aegean Sea). Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 2009; 26(1): 39-47.
• Ali MA., Gyulai G., Hidvégi N., Kerti B., Al Hemaid FMA., Pandey AK. The changing epitome of species identification-DNA barcoding. Saudi Journal of Biological Sciences 2014; 21(3): 204-231.
• Aravind K., Ravikanth G., Shaanker RU., Chandrashekara K., Kumar ARV., Ganeshaiah KN. DNA barcoding: An exercise in futility or utility?. Current Science 2007; 92(9): 1213-1216.
• Bardeleben C., Moore RL., Wayne K. A molecular phylogeny of the Canidae based on six nuclear loci. Molecular Phylogenetics and Evolution 2005; 37(3): 815-831.
• Bernatchez L., Guyomard R., Bonhomme F. DNA sequence variation of the mitochondrial control region among geographically and morphologically remote European brown trout Salmo trutta populations. Molecular Ecology 1992; 1: 161-173.
• Billington N., Barrette R.J., Hebert PDN. Management implications of mitochondrial DNA variation in walleye stocks. North American Journal of Fisheries Management 1992; 12(2):276-284.
• Charles H. Godfray J. Challenges for taxonomy. Nature 2002; 417(6884): 17-19.