Molecular Characterızatıon Of Aprıcot (Prunus armeniaca L.) Cultivars With Ssr Markers

Abstract

Apricot is in the Rosaceae family and is called Prunus armeniaca L. It is a fruit commonly grown in many countries including Turkey in different climatic conditions. In this study, the differences between apricot genotypes were investigated by using SSR marker technique in 7 different apricot varieties obtained from Mersin Mut Topluca Village private garden. As a result of the analysis with SSR markers, apricot cultivars were grouped with UPGMA method by using NTSYS-pc program. At the end of the analyses, two main groups emerged among apricot cultivars and the similarity coefficients of these two groups varied between 0.677-0.938. The first main group consisted of subgroups within itself. Iğdır Şalağı, Septik and Şekerpare were in the first sub group, and Italian Tokalı and Çağataybey were in the second sub group. The second main group was divided into 2 sub-groups. Al was in the first sub-group and Bebeko was in the second sub-group. Polymorphisms that can distinguish the Iğdır Şalağı and Septik cultivars from each other could not be produced and therefore the two cultivars were grouped together. Close correlations were observed among Iğdır şalağı, Septik and Şekerpare, between İtalyan tokalı and Çağataybey; and between Al and Bebeko cultivars. The lowest similarity value was determined between Al and İtalyan Tokalı as 0.677. The highest similarity coefficient value (0,9389) was determined between the Septik and Iğdır Şalağı cultivars. SSR findings belonging to the apricot cultivars grown in Turkey can make an important step in the parental choice for breeding activities in the country. In addition, they can be used to determine the spreading areas of apricot cultivars, to compare genetic collections and to characterize apricot cultivars.

Keywords

• Apricot
• SSR Marker technique
• Genetic characterization

Kayısı (Prunus armeniaca L.) Çeşitlerinin Ssr Belirteçleriyle Moleküler Karakterizasyonu

Öz

Kayısı, Rosacea familyasında yer almakta olup, Prunus armeniaca L. olarak isimlendirilmektedir. Türkiye dahil birçok ülkede ve farklı iklim koşullarında yaygın olarak yetiştirilen bir meyvedir. Bu çalışmada, Mersin Mut Topluca Köyü çiftçi bahçelerinden temin edilen 7 farklı kayısı çeşidinde SSR belirteç tekniği kullanılarak kayısı çeşitleri arasındaki farklılıklar araştırılmıştır. SSR belirteçleri ile yapılan analizler sonucunda kayısı çeşitleri NTSYS-pc programı kullanılarak UPGMA yöntemi ile gruplandırılmıştır. Analiz sonucunda kayısı çeşitleri arasında iki ana grup ortaya çıkmıştır ve bu iki grubun benzerlik katsayıları 0,677-0,938 arasında değişim göstermiştir. İlk ana grup kendi içinde alt gruplardan meydana gelmiştir. Birinci alt grupta Iğdır Şalağı, Septik ve Şekerpare, ikinci alt grupta ise İtalyan Tokalı ve Çağataybey yer almıştır. İkinci ana grup 2 alt gruba ayrılmıştır. İlk alt grupta Al, ikinci alt grupta, Bebeko yer almıştır. Iğdır şalağı ve Septik çeşitleri birbirinden ayırt edebilecek polimorfizmler üretilememiş ve bu nedenle iki çeşit bir arada gruplanmıştır. Iğdır şalağı, Septik ve Şekerpare; İtalyan tokalı ve Çağataybey; Al ve Bebeko arasında yakın korelasyon olduğu gözlemlenmiştir. En düşük benzerlik değeri Al ile İtalyan tokalı arasında 0,677 olarak tespit edilmiştir. En yüksek benzerlik katsayısı değeri (0,9389) Septik ve Iğdır Şalağı çeşitleri arasında belirlenmiştir. Türkiye’de yetiştirilen kayısı çeşitlerine ait olan SSR bulguları, ülkede yapılan ıslah çalışmaları için ebeveyn seçiminde önemli bir basamak oluşturabilir. Ayrıca, kayısı çeşitlerinin yayılım alanlarının belirlenmesi, genetik koleksiyonların karşılaştırılması, kayısı çeşitlerinin karakterizasyonu için kullanılabilir.

Anahtar Kelimeler

• Kayısı
• SSR belirteç tekniği
• Genetik karakterizasyon

References

1. Badanes, M. L., Hurtado, M. A., Sanz, F., Archelos, D. M., Burgos, L., Egea, J. & Llacer, G. (2000). Searching for Molecular Markers Linked to Male Sterility and Self- Compatibility in Apricot. Plant Breeding, 119 (2), 157-160.
2. Bailey, C. H., & L. F. Hough. (1975). Apricots. In: J. Janick and J. N. Moore (eds.). Advances Fruit Breeding. (pp.367-383). Purdue University Press., WestLafayette, Indiana, USA.
3. Bourguiba, H., Khadari, B., Krichen, L. (2010). Grafting versus seed propagated apricot populations: two main gene pools in Tunisia evidenced by SSR markers and model- based Bayesian clustering. Genetica, 138, 1023–1032.
4. Ercisli, S., Agar, G., Orhan, E., Yldirim, N. & Hizarci Y. (2008). Interspecific variability of RAPD and fatty acid composition of some pomegranate cultivars (Punica granatum L.) growing in Southern Anatolia Region in Turkey. Biochemical Systematics and Ecology, 35(11), 764-769.
5. FAO. (2019). FAOSTAT. www.faostat.fao.org. (Son erişim tarihi: 18 Temmuz 2020).
6. Halasz, J., Pedryc, A., Ercisli, S., Yilmaz, K.U. & Hegedus, A. (2010). S-genotyping supports the genetic relationships between Turkish and Hungarian apricot germplasm. Journal of the American Society for Horticultural Science, 135 (5), 410-417.
7. Hormaza, J. I. (2002). Molecular characterization and similarity relationships among apricot (Prunus armeniaca l.) genotypes using simple sequence repeats. Theoretical and Applied Genetics.
8. Kafkas, S., Özkan, H. & Sütyemez, M. (2005). DNA polymorphism and assessment of genetic relationships in walnut (Juglans regia l.) genotypes based on AFLP and SAMPL markers. J. Amer. Soc. Hort. Sci, 130, 585-590.

9. Kafkas S., Ozgen, M., Dogan, Y., Ozcan, B., Ercisli, S. & Serce, S. (2008). Molecular characterization of mulberry accessions in Turkey by AFLP markers. Journal of the American Society for Horticultural Science, 133, 593–597.
10. Khan, I. U., Yadav, J. S. (2004) Development of a single-tube, cell lysisbased, genus-specific PCR method for rapid identification of mycobacteria: optimization of cell lysis, PCR primers and conditions, and restriction pattern analysis. J Clin Microbiol, 42:453–457.
11. Minch, E., Ruiz-Linares, A., Goldstein, D., Feldman, M. & Cavalli-Sforza, L. L. (1995). Microsat (version 1.4 d): a computer program for calculating various statistics on microsatellite allele data. www: http://hpgl. stanford. edu/projects/microsat/.
12. Mnejja, M., Garcia‐Mas, J., Howad, W., & Arus, P. (2005). Development and transportability across Prunus species of 42 polymorphic almond microsatellites. Molecular Ecology Notes, 5(3), 531-535.
13. Özkaya, E. & Çakır, M. (2006). Mardin, Şırnak illeri zeytinlerinin (Olea europaea L.) seleksiyon yolu ile ıslahı ve seçilen tiplerin moleküler markörler aracılığıyla genetik tanımlanması üzerine araştırmalar. Ankara üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü –Ankara.
14. Roose, M. L. (2009). Use of molecular markers to understand phylogeny and genetic diversity of citrus. PCR Primers for Citrus Germplasm Characterization. http://www.plantbiology.ucr.edu/faculty/roose.html.
15. Sanchez-Perez, R., Ruiz, D., Dicante, F., Egea, J. & Martinez-Gomez, P. (2005). Application of simple sequence repeat (SSR) markers in apricot breeding: molecular characterization, protection and genetic relationships. Scientia Horticulturae, 103, 305- 315.
16. Scarano, M. T., Abbate, L., Ferrante, S., Lucretti, S. & Tusa. N. (2002). ISSR-PCR Technique: a useful method for characterizing new allotetraploid somatic hybrids of mandarin. Plant Cell Rep, 20, 1162-1166.
17. Sobutay, T. (2003). Kayısı Sektör Araştırması. İstanbul Ticaret Odası, Dış Ticaret Şubesi, Araştırma Servisi, 37, İstanbul.
18. Şelli, F., M., Bakır, G., İnan, H., Aygün, Y., Boz, A.S., Yaşasın, C., Özer, B., Akman, G., Söylemezoğlu, K., Kazan and A., Ergül. (2007). Simple sequence repeated –based assessment of genetic diversity in Dimrit and Gemre grapevine accessions from Turkey. Vitis, 46, 182-187.
19. Tarım ve Orman Bakanlığı: Tarımsal Ekonomi ve Politika Geliştirme Enstitüsü, Dünya Kayısı Verileri, Ocak 2019. https://arastirma.tarimorman.gov.tr/ (Son erişim tarihi: 18 Temmuz 2020)
20. Thomas, J., Vijayan D., Joshi, S. D., Lopez, S.J. & Kumar, R.R. (2006). Genetic ıntegrity of somaclonal variants in tea (Camellia sinensis L. O Kuntze) as revealed by ınter simple sequence repeats. J. Biotechnol. 123,149-154.
21. Turkoglu, Z., Bilgener, S., Ercisli, S., Bakir, M., Koc, A., Akbulut, M., Gercekcioglu, R., Gunes, M. & Esitken, A. (2010). Simple sequence repeat-based assessment of genetic relationships among prunus rootstocks. Genetics and Molecular Research, 9(4), 2156- 2165.
22. Wagner, H. W. & Sefc, K. M. (1999). IDENTITY 1.0. Centre for Applied Genetics, University of Agricultural Sciences, Vienna, 500.
23. Yarılgaç, T. & Kazankaya, A. (2002). Bazı Kayısı Çeşitlerinin Van Ekolojisindeki Adaptasyonları Üzerinde Araştırmalar (1998-2000 Dilimi). KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 5(1), 131-139.
24. Yıldırım, A. & Kandemir, N. (2001). Genetik Markörler ve Analiz Metodları. Bitki Biyoteknolojisi Genetik Mühendisliği ve Uygulamaları. Selçuk Üniversitesi Basımevi, Konya, pp. 334-336.