Nar (Punica granatum L.)’da Bitki Boyu ile İlişkili Bir RAPD Belirteci

Yıl 2022, Cilt: 19 Sayı: 2, 199 - 205, 30.12.2022

Meryem Şimşek Uçkun , Zeynel Dalkılıç

https://doi.org/10.25308/aduziraat.1096352

Öz

Bu çalışmanın amacı, PCR-RAPD yöntemi kullanılarak bitki boyuyla ilişkili moleküler belirteçlerin belirlenmesidir. Bitki materyali olarak Aydın Adnan Menderes Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü bahçesinde bulunan bodur ve normal boylu nar bitkileri melezleme ıslahı ve kendileme ıslahı yöntemiyle elde edilen kendilenmiş melez bitkiler kullanılmıştır. 2016 yılında P. nana × P. granatum melezlemesinde 54 bitkinin boy ortalaması 55 cm iken, en kısa boylu bitki 38 cm, en uzun boylu bitki 79 cm boyundadır. P. nana’nın kendilenmesinde 50 bitkinin boy ortalaması 41 cm iken en kısa bitki 26 cm ve en uzun bitki 57 cm olarak ölçülmüştür. P. granatum’un kendilenmesinde 6 bitkinin boy ortalaması 37 cm iken, en kısa boylu bitki 30 cm, en uzun boylu bitki 42 cm’dir. Ana ebeveyn (P. nana) 85 cm, baba ebeveyn (P. granatum) ise 339 cm olarak ölçülmüştür. 2020 yılında yapılan ölçümlerde P. nana × P. granatum melezlemesinde 52 bitkinin boy ortalaması 184 cm iken, en kısa bitki 129 cm, en uzun bitki 250 cm boyundadır. P. nana’nın kendilenmesinde 44 bitkinin boy ortalaması 113 cm iken, en kısa bitki 59 cm, en uzun bitki 154 cm olarak ölçülmüştür. P. granatum’un kendilenmesinde 2 bitkinin boy ortalaması 173 cm iken, en kısa bitki 172 cm, en uzun bitki 174 cm’dir. Ana ebeveyn (P. nana) 110 cm, baba ebeveyn (P. granatum) ise 396 cm olarak ölçülmüştür. 2016 yılı verileri kullanılarak ana ve baba ebeveynle birlikte toplam 16 bitkinin yaprağından DNA çıkartılmıştır. RAPD primerlerini BSA ile test etmek amacıyla 7’şer melez bitkinin DNA’ları eşit miktarda karıştırılarak iki ayrı küme oluşturulmuştur. Test edilen 120 RAPD primerinden kalıcı polimorfizm gösterenler, iki kümeyi oluşturan bireyler ve ebeveyni ile birlikte analiz edilmiştir. OPM07 primerinden elde edilen 650 bç büyüklüğündeki bant ana ebeveyn, bodur nar kümesi ve bodur kendilemesindeki bitkilerde gözlenmezken; baba ebeveyn, normal boylu nar kümesi ve 4 normal boylu nar melezinde görülmüştür. Çalışma sonucunda OPM07-650 RAPD belirtecinin narda bitki boyu özelliği ile %57 ilişkili olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Punica granatum, P. nana, bitki boyu, RAPD, PCR, BSA

Destekleyen Kurum

Aydın Adnan Menderes Üniversitesi

Proje Numarası

ADU BAP ZRF-17022

Teşekkür

Yazarlar, ADÜ’den Dr. Bülent BOZDOĞAN, Dr. Nezih ATA, Dr. Adem YAVAŞ, Zir. Yük. Müh. Ahmet Rıza AĞIR, Zir. Yük. Müh. Dilek KAYA YILMAZ, Zir. Yük. Müh. Pelin ÇAMOĞLU KONAK ve İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü (İYTE) Doğanlar-Frary Lab.’dan Tülin TAŞCIOĞLU’na DNA çıkartılması ve PCR analizlerindeki yardımları için ve ADÜ-TARBİYOMER’e denemenin laboratuvar bölümünün yürütülmesi için tanıdığı imkândan dolayı teşekkür ederler.

Kaynakça

• Akçiçek E, Kayalar H, Ötleş S (2018) Nar Sağlıkta Yıldız. Gece Kitaplığı, Ankara, 392 S.
• Aksoy D, Dalkılıç Z (2019). Determination of blooming pollen and fruit set characteristics in Punica granatum. Not. Bot. Horti. Agrobo. Cluj-Napoca, 47(4): 1258-1263.
• Braidy N (2015) Pomegranates: Old Age Remedy for Today’s Diseases. Nova Science Publishers, Inc., Hauppauge, NY, USA.
• Byng JW, Chase MW, Christenhusz MJM, Fay MF, Judd WS, Mabberley DJ, Sennikov AN (2016) An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV. Botanical Journal of the Linnaeus Society, 181: 1-20.
• Costa CM, Roberts RP (2014) Techniques for improving the quality and quantity of DNA extracted from herbarium specimens. Phytoneuron, 48:18.
• Damasco OP, Graham GC, Henry RJ, Adkins SW, Smith MK, Godwin ID (1996) Random amplified polymorphic DNA (RAPD) detection of dwarf off-types in micropropagated Cavendish (Musa spp. AAA) bananas. Plant Cell Reports, 16:118-123.
• Dokuzoğuz M, Mendilcioğlu K (1978) Ege bölgesi nar çeşitleri üzerinde pomolojik çalışmalar. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(2):133-157.
• Doyle JJ, Doyle JL (1990) Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12(1):13-15.
• Durgac C, Ozgen M, Simsek O, Aka Kacar Y, Kiyga Y, Celebi S, Gunduz K, Serce S (2008) Molecular and pomological diversity among pomegranate (Punica granatum L.) cultivars in Eastern Mediterranean region of Turkey. African Journal of Biotechnology, 7:1294-1301.
• Ercisli S, Agar G, Orhan E, Yildirim N, Hizarci Y (2007) Interspecific variability of RAPD and fatty acid composition of some pomegranate cultivar (Punica granatum L.) growing Southern Anatolia Region in Turkey. Biochemical Systematics and Ecology, 35:764-769.
• Gözlekçi S (1997) Hicaznar (Punica granatum cv. Hicaznar) çeşidinin döllenme meyve gelişimi ve olgunlaşması üzerine araştırmalar. Doktora Tezi (basılmamış). Akdeniz Üniv. Fen Bil. Ens. Bahçe Bitkileri ABD, Antalya, 154 S.
• Gözlekçi S (2014) Dünyada ve Türkiye’de nar yetiştiriciliği. Nar Çalıştayı, T. C. Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, 24-25 Kasım, Antalya, s: 11-21.
• Harel-Beja R, Sherman A, Rubinstein M, Eshed R, Bar-Ya’akov I, Trainin T, Ophir R, Holland D (2015) A novel genetic map of pomegranate based on transcript markers enriched with QTLs for fruit quality traits. Tree Genetics and Genomes, 11:109.
• Holland D, Hatib K, Bar-Ya’akov I (2009) Pomegranate: Botany, Horticulture, Breeding. Horticultural Reviews, 35:127-191.
• Holland D, Hatib K, Bar-Ya’akov I, Yonay E, Abd El Hadi F (2007) ‘Shani-Yonay’ pomegranate. Horticultural Science, 42(3):710-711.
• Jalikop SH (2000) Amlidana: a new pomegranate hybrid. Indian Horticulture, 47:22-23.
• Jalikop SH (2003) Rosetted siblings in F2 of a cross in pomegranate (Punica granatum L.) can be useful model for rosetting investigations. Euphytica, 131:333-342.
• Kahramanoglu I, Usanmaz S, Alas T (2020). Advances in breeding and cultivation of pomegranate. In: Achieving Sustainable Cultivation of Tropical Fruits (Ed: Yahia EM), Burleigh Dodds Science Publishing Limited, pp. 569-496, Cambridge, UK.
• Kıralan M, Gölükcü M, Tokgöz H (2009) Oil and conjugated linolenic acid contents of seeds from important pomegranate cultivars (Punica granatum L.) grown in Turkey. Journal American Oil Chemists’ Society, 86:985-990.
• Küçük E (2003) Bazı nar (Punica granatum L.) çeşitlerinin kendine verimlilik durumlarının saptanması. Yüksek Lisans Tezi (basılmamış). Ege Üniv. Fen Bil. Ens. Bahçe Bitkileri ABD, İzmir, 38 S.
• Mestav HO, Dalkılıç Z (2007) Bazı erkek incir çeşitlerinin RAPD belirteçleri ile tanımlanması. ADÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 4(1-2):49-58.
• Michelmore RW, Paran I, Kesseli RV (1991) Identification of markers linked to disease-resistance genes by bulked segregant analysis: A rapid method to detect markers in specific genomic regions by using segregating populations. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 88:9828-9832.
• Narzary D, Rana TS, Ranade SA (2010) Molecular analyses of genetic diversity in Indian pomegranates using RAPD, DAMD and ISSR. Fruit, Vegetable and Cereal Science and Biotechnology, 4(Speciel issue 2):126-143.
• Onur C (1988) Nar. Derim, 5(Özel Sayı:4): 147-191.
• Ramage CM, Borda SD, Hamil SD, Smith MK (2004) A simplified PCR test for early detection of dwarf off-types in micropropagated Cavendish bananas (Musa spp. AAA). Scientia Horticulturae, 103:145-151.
• Rana TS, Narzary D, Ranade SA (2010) Systematics and taxonomic disposition of the genus Punica L. Fruit, Vegetable and Cereal Science and Biotechnology, 4(Special Issue 2):19-25.
• Saiki RK, Scharf S, Faloona F, Mullis KB, Horn GT, Erlich HA, Arnheim N (1985) Enzymatic amplification of β-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia. Science, 230:1350-1354.
• Sarkhosh A, Zamani Z, Fatahi R, Ebadi A (2006) RAPD markers reveal polymorphism among some Iranian pomegranate (Punica granatum L.) genotypes. Scientia Horticulturae, 111:24-29.
• Sarkhosh A, Zamani Z, Fatahi R, Ranjbar H (2009) Evaluation of genetic diversity among Iranian soft-seed pomegranate accessions by fruit characteristics and RAPD markers. Scientia Horticulturae, 121:313-319.
• Talebi Bedaf M, Bahar M, Sharifnabi B, Yamchi A (2011) Evaluation of genetic diversity among Iranian pomeganate (Punica granatum L.) cultivars, using ISSR and RAPD markers. Taxonomy and Biosystematics, 3(8):35-44.
• Üstüntaş T, Dalkılıç Z, Günver-Dalkılıç G (2019) Effect of stigma exudate on pollen germination in pomegranate. Acta Horticulturae, 1254:109-113.
• Verardo V, Garcia-Salas P, Baldi E, Segura-Carretero A, Fernandez-Gutierrez A, Caboni AF (2014) Pomegranate seeds as a source of nutraceutical oil naturally rich in bioactive lipids. Food Research International, 65:445-452.
• Welsh J, McClalland M (1990) Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers. Nucleic Acids Research, 18(24): 7213-7218.
• Wetzstein HY, Ravid N, Wilkins E, Martinelli AP (2011) A Morphological and histological characterization of bisexual and male flower types in pomegranate. Journal of American Society for Horticultural Science, 136(2):83-92.
• Williams JGK, Kubelik AE, Livak KJ, Rafalski JA, Tingey SC (1990). DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Research, 18:6531-6535.
• Yan W-H, Wang P, Chen H-X, Zhou H-J, Li Q-P, Wang C-R, Ding Z-H, Zhang Y-S, Yu S-B, Xing Y-Z, Zhang Q-F (2011) A major QTL, Ghd8, plays pleiotropic roles in regulating grain productivity, plant height, and heading date in rice. Molecular Plant, 4:319-330.
• Yazıcı K, Şahin A (2016) Characterization of pomegranate (Punica granatum L.) hybrids and their potential use in further breeding. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 40:813-824.
• Yılmaz C (2007) Nar. Hasad Yayıncılık Ltd. Şti., İstanbul, 176 S.
• Yuan Z, Fang Y, Zhang T, Fei Z, Han F, Liu C, Liu M, Xiao W, Zhang W, Wu S, Zhang M, Ju Y, Xu H, Dai H, Liu Y, Chen Y, Wang L, Zhou J, Guan D, Yan M, Xia Y, Huang X, Liu D,Wei H, Zheng H (2018) The pomegranate (Punica granatum L.) genome provides insights into fruit quality and ovule developmental biology. Plant Biotechnology Journal, 16(7):1363-1374.
• Zamani Z, Zarei A, Fatahi R (2010) Characterization of progenies derived from pollination of pomegranate cv. Malase-Tourshe-Saveh using fruit traits and RAPD molecular marker. Scientia Horticulturae, 124:67-73.
• Zhang Y, Luo L, Xu C, Zhang Q, Xing Y (2006) Quantitative trait loci for panicle size, heading date and plant height co-segregating in trait performance derived near-isogenic lines of rice (Oryza sativa). Theoretical and Applied Genetics, 113:361-368.
• Zhang YP, Tan HH, Cao SY, Wang XC, Yang G, Fang JG (2012) A novel strategy for identification of 47 pomegranate (Punica granatum) cultivars using RAPD markers. Genetics and Molecular Research, 11(3):3032-3041.