Molecular Characterization of Some Turkish Olive Cultivars Using Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) Markers

Abstract

Olive (Olea europea L.) is one of the oldest cultivated plants characteristic in the Mediterranean area, where it is the most important oilproducing crop. The cultivated olive (O. europaea L. var. europaea) is propagated by cutting or grafting, whereas wild olive (O. europaea L. var. sylvestris) is reproduced from seeds. These two olive types are interfertile and have led to a large number of varieties. Morphological descriptions are not entirely reliable, due to numerous synonyms and homonyms in designations, labelling mistakes, the presence of varietal clones, and the uncertain identification methods thus far applied. Molecular markers, as random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers, are environment-independent and efficient to identify olive varieties and to detect synonymous and homonymous. In this study, fifteen selected RAPD markers are used for determination of relationships among twenty individuals belonging to four important Turkish olive cultivars. Our results showed that RAPD markers can be used to differentiate olive cultivars

Keywords

• DNA
• Olive (Olea europea L.)
• Polymorphism
• RAPD Markers

Rastgele Çoğaltılmış Polimorfik DNA (RAPD) Markörler Kullanılarak Bazı Türk Zeytin Çeşitlerinin Moleküler Karakterizasyonu

Abstract

Zeytin (Olea europea L.), Akdeniz Bölgesi’ne özgü en eski kültür bitkilerinden biridir ve bölgede yağ verimi sağlayan en önemli üründür. Kültür zeytini (O. europaea L. var. europaea), tohumla çoğaltılan yabani zeytin (O. europaea L. var. sylvestris)’in çeliklenmesi ya da aşılanması ile yetiştirilir. Her iki zeytin çeşidi de kendi içlerinde tozlaşabilmekte ve pek çok sayıda varyete oluşumuna yola açabilmektedir. Zeytinde morfolojik tanılar, çok sayıda sinonim ve homonim içermesi, etiketleme hataları, varyasyonel klonlar ve günümüze kadar yapılmış net olmayan tanılar nedeniyle tam anlamıyla güvenilir değildir. Rastgele çoğaltılmış polimorfik DNA (RAPD) gibi moleküler markörler, çevreden bağımsız ve zeytin çeşitlerinin tanısında, sinonim ve homonimlerin belirlenmesinde oldukça etkilidir. Bu çalışmada seçilen onbeş adet RAPD markör primeri, dört önemli Türk kültür çeşidine ait yirmi bireyin aralarındaki akrabalık düzeylerini belirlemek amacıyla kullanılmıştır. Elde ettiğimiz sonuçlar RAPD markörlerin zeytin kültür çeşitlerindeki farklılıkları ortaya çıkarmak için kullanılabileceğini göstermiştir. 

Keywords

• DNA
• Polimorfizm
• RAPD Markörler
• Zeytin (Olea europea L.).

References

1. Angiolillo, A., Mencuccini, M., Baldoni, L. 1999. Olive genetic diversity assessed using amplified fragment length polymorphisms. Theor. Appl. Genet. 98, 411– 421.
2. Besnard, G., Baradat, P., Berville, A. 2001. Genetic relationships in the olive (Olea europaea L.) reflect multilocal selection of cultivars. Theor. Appl. Genet., 102, 251–258.
3. Bronzini de Caraffa, V., J. Maury, C. Gambotti, C. Breton, A. BerviM, Giannettini, J. 2002. Mitochondrial DNA variation and RAPD mark oleasters, olive and feral olive from Western and Eastern Mediterranean. Theor Appl. Genet; 104, 1209-1216.
4. Diaz, A., Martin, A., Rallo, P., Barranco, D., De la Rosa, R. 2006a. Selfincompatibility of ‘Arbequina’ and ‘Picual’ olive assessed by SSR markers. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 131, 250–255.
5. Diaz, A., Martin, A., Rallo, P., De la Rosa, R. 2006b. Self- and crossincompatibility mechanisms: a strategy to ensure a great variability in olive (Olea europaea L.) populations. Olea 25, 29–33.
6. Doyle, J.J., Doyle, J.L. 1987. A rapid DNA isolation procedure from small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical. Bull. 19, 11–15.
7. Fabbri, A., Hormaza, J.I., Polito, V.S. 1995. RandomamplifiedpolymorphicDNA analysis of olive (Olea europaea L.) cultivars. J. Am. Soc. Hort. Sci., 120, 538–542.
8. Green, P.S. 2002. A revision of Olea L. (Oleaceae). Kew Bull. 57, 91–140.

9. Hess, J., Kadereit, J.W., Vargas, P. 2000. The colonization history of Olea europaea L. in Macaronesia based on internal transcribed spacer 1 (ITS-1) sequences, randomly amplified polymorphis DNAs (RAPD), and intersimple sequence repeats (ISSR). Molecular Ecology, Vol.9, pp. 857–868.
10. Martins-Lopes, P., Lima-Brito, J., Gomes, S., Meirinhos, J., Santos, L., Guedes-Pinto H. 2007. RAPD and ISSR molecular markers in Olea europaea L.: Genetic variability and molecular cultivar identification. Genetic Resources and Crop Evolution, 54:117–128.
11. Rallo, P., Dorado, G., Martin, A. 2000. Development of simple sequence repeats (SSRs) in the olive tree (Olea europaea L.). Theor Appl Genet 101:984–989.
12. Rugini, E., Lavee, S. 1992. Olive. In: Hammerschlag, F.A., Litz, R.E. (eds) Biotechnology of Perennial Fruit Crops. CAB Int., Wellingford, UK, pp. 371–382.
13. Sanz-Cortés, F., Badenes, M.L., Paz, S., Iñiguez, A., Llácer, G. 2001. Molecular characterization of olive cultivars using RAPD markers. J. Am. Soc. Hort. Sci. 126:7–12.
14. Wiesman, Z., Avidan, N., Lavee, S., Quebedeaux, B. 1998. Molecular characterization of common olive varieties in Israel and the West bank using randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. J. Am. Soc. Hort. Sci., 123:837–841.
15. Williams, J.G.K., Kubelik, A.R., Livak, K.J., Rafalski, J.A., Tingey, S.V. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Res. 18: 6531–6535.
16. Zohary, D., Hopf, M. 1994. Domestication of plants in the Old World, 2nd edn. Clarendon Press, Oxford, UK. Abbreviations
17. CTAB: Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide
18. PCR: Polymerase Chain Reaction
19. RAPD: Random Amplified Polymorphic DNA