Seyhan Nehri boyunca yayılan hibrit Populus x canadensis ağaçlarının genetik kimliğinin açığa çıkarılması

Öz

Populus x canadensis melezleri, iyi büyüme performansı ve adaptasyonu ile dünyadaki ticari kavak yetiştiriciliğinde önemli bir rol oynamaktadır. Türkiye'nin farklı bölgelerine yayılan hibrit klonlar, Populus nigra 'nın yerli meşcerelerinin yerini aşamalı olarak almıştır. Seyhan nehrine yakın bölgede yetiştirilen hibrit plantasyonların bir sonucu olarak nehir boyunca çok sayıda olgun ve genç melez kavak ağaçlarının olmasına rağmen daha az sayıda P. nigra görülmüştür. Melez ağaçların genetik kimliğini tespit etmek için 17 mikrosatellit markör ile çalışılmıştır. On hibrit ağacın yedisi farklı bir genotipe sahiptir. Mevcut çalışmanın sonuçları, melez kavak türlerinin plantasyon alanlarından daha uzak mesafelerde çoğaldığını ve nehir kıyısındaki habitatı kolonize ederek yerli türlerle doğal kaynaklar için rekabet ettiğini ve P. nigra'nın genetik çeşitliliğini genetik kirlenme ile tehdit ettiğini göstermektedir. Saha çalışmalarında ve elde edilen genetik sonuçlardan, yerli P. nigra ağaçlarının korunması, etkin popülasyon büyüklüğünün ve popülasyon yoğunluğunun azalmasını önlemek için önemli bir gerekliliktir. Nehir boyunca daha fazla karakavak tohum kaynağı oluşturmak, ana meşcerelerin yakınında çoğunlukla saf karakavak fidanlarının çoğalmasını sağlayabilir.

Anahtar Kelimeler

• Populus x canadensis
• hibrit
• yetiştirme
• mikrosatellit
• fide

Detection of genetic identity for hybrid Populus x canadensis trees along the Seyhan River

Öz

Populus x canadensis hybrids play an important role for the commercial poplar cultivation with good growth performance and adaptability in the world. Hybrid clones introduced the different region of Turkey replaced the native stands of Populus nigra gradually. Along the Seyhan River there are many mature and young hybrid poplar trees despite of less number of P. nigra as a result of hybrid plantations growing near the river. To detect the genetic identity of hybrid trees, 17 microsatellite markers were studied. Out of ten hybrid trees, seven trees had the different genotype. From the results of current study it is seen that hybrid poplar species reproduce at larger distances from the plantation sites and colonize riparian habitat thereby competing for resources with the native P. nigra species and threaten the genetic diversity of the species with genetic pollution via intogression. From the field trip observation and obtained genetic results, conservation of the native P. nigra trees is an important requirements to prevent the reduction of effective population size and population density. Establishing more seed sources of black poplar over the river stretch could provide the establishment of mainly pure black poplar seedlings nearby the parental stands.

Anahtar Kelimeler

• Populus x canadensis
• hybrid
• cultivation
• microsatellite
• seedling

Teşekkür

I am grateful to Prof. Zeki Kaya for his valuable support to perform the experiment in his laboratory in Middle East Technical University

Kaynakça

1. Barsoum N, Muller E, Skot, L (2004) Variations in levels of clonality among Populus nigra L. stands of different ages. Evol Ecol 18: 601–624.
2. Cagelli L, Lefevre F (1995) The conservation of Populus nigra and gene flow with cultivated poplars in Europe. For Genet 2: 135–144
3. Fossati T, Grassi F, Sala F, Castiglione S (2003) Molecular analysis of natural populations of Populus nigra intermingled with cultivated hybrids. Mol Ecol 12,2033–2048
4. Frison E, Lefevre F, de Vries S, Turok J (1994) Populus nigra Network Report of the first meeting. 3-5 October 1994 Izmit, Turkey
5. Heinze B (2008) Genetic traces of cultivated hybrid poplars in the offspring of native Populus nigra in Austria. Preslia 80: 365–374
6. Khasa D, Pollefeys P, Navarro-Quezada A, Perinet P, Bousquet J (2005) Species-specific microsatellite markers to monitor gene flow between exotic poplars and their natural relatives in eastern North America. Mol Ecol Notes 5,920–923. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01114
7. Liesebach H, Schneck V, and Ewald E (2010) Clonal fingerprinting in the genus populus L. by nuclear microsatellite loci regarding differences between sections, species and hybrids. Tree Genet Genom 6: 259–269. doi: 10.1007/s11295-009-0246-5
8. Negm M (2020) Cotton breeding. Handbook of Natural Fibres (Second Edition)

9. Smulders MJM, Cottrell JE, Lefevre F, Van Der Schoot J, Arens P et al. (2008a) Structure of the genetic diversity in black poplar (Populus nigra L.) populations across European river systems: consequences for conservation and restoration. For Ecol Manag 255(5),1388–1399
10. Smulders MJM, Van Der Schoot JP, Vosman B (2001) Trinucleotide repeat microsatellite markers for black poplar (Populus nigraL.). Mol Ecol Notes 1,188–190
11. Timberlake, W.E. (2013) Heterosis. Brenner's Encyclopedia of Genetics (Second Edition).
12. Toplu F, Uğurlu S, Erkan N, Karatay H (2001) GAP Bölgesinde karakavak (P. nigra L.) klonlarının fidanlık performansları. Güneydoğu Anadolu Ormancılık Araştırma Müdürlüğü. Teknik Bülten No. 7 Elazığ, Türkiye
13. Toplu F (2005) Breeding and conservation of black poplar (Populus nigra) gene resources in Turkey. Unasylva 221(56), 26–30
14. Tunçtaner K (1991) Kuzey Amerika Karakavağı (Populus deltoides Batr.) orijinleri ile I-214 melez kavak klonunun büyüme yönünden karşılaştırılması. Kavak ve Hızlı Gelişen Orman Ağaçları Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Dergisi No: 16, İzmit, Turkey
15. Van Der Schoot J, Pospiskova M, Vosman B, Smulders MJM (2000) Development and characterization of microsatellite markers in black poplar (Populus nigra L.). Thoer Appl Genet 101(1–2), 317–322
16. Vanden Broeck A, Cox K, Van Braeckel A, Neyrinck S, De Regge N, Van Looy Kris (2021) Reintroduced Native Populus nigra in Restored Floodplain Reduces Spread of Exotic Poplar Species. Frontiers in Plant Science 11. doi=10.3389/fpls.2020.580653
17. Web site of the International Populus Genome Consortium (2016) http://www.ornl.gov/sci/ipgc/ssr_resources.htm. Access Mar 2016
18. Wu Y, Wang J, Liu J (2008) Development and characterization of microsatellite markers in Populus euphratica (Populaceae). Mol Ecol Resour 8(5), 1142–1144