Güney Ege ve Batı Akdeniz Bölgelerinde Yayılış Gösteren Liquidambar orientalis Mill. (Anadolu sığla ağacı, günlük ağacı)- Moleküler Filogenetik Bir Derleme

Öz

Türkiye'nin relikt endemik türü olan Liquidambar orientalis Mill., Anadolu sığla ağacı veya günlük ağacı olarak bilinen tek evcikli bir ağaçtır. Bu tür, odun ve iç kabuğundan elde edilen, gıda endüstrisinde katkı maddesi olarak ve geleneksel tıpta birçok hastalığın tedavisinde kullanılan balsamı ile değerlidir. Türkiye dışında, Rodos, Oniki Ada ve Kuzey Suriye'de de yayılış gösterdiği bildirilmiştir, ancak bu popülasyonların doğal mı yoksa kültüre alınmış mı olduğu hala belirsizdir. Özellikle son yıllarda, Türkiye'deki L. orientalis ormanlarının yarısı, insan faaliyetleri, habitat parçalanması, otlatma, yanlış balsam çıkarma yöntemleri ve bunun sonucunda genetik çeşitliliğin azalması nedeniyle kaybedilmiştir. Türün üç varyetesi olduğu bildirilmiştir, ancak birkaç çalışma dışında, bu sınıflandırmayı araştıran herhangi bir moleküler sistematik çalışma yapılmamıştır. Morfolojik çalışmalar çelişkili sonuçlar vermiştir, bu da türün taksonomisini ve koruma statüsünü netleştirmek için daha fazla moleküler filogenetik çalışmaya ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Bu derlemede hem tür hem de alttürler üzerinde şimdiye kadar yapılmış moleküler filogenetik çalışmalar gözden geçirilmiş, metodlar, örnekler ve sonuçlar özetlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Altingiaceae
• Liquuidambar orientalis
• filogeni
• sistematik

Destekleyen Kurum

Bu araştırmayı desteklemek için dış fon kullanılmamıştır.

Etik Beyan

Bu çalışmanın hazırlanma sürecinde bilimsel ve etik ilkelere uyulduğu ve yararlanılan tüm çalışmaların kaynakçada belirtildiği beyan olunur.

Liquidambar orientalis Mill. (Oriental or Turkish sweetgum) Distributed in the Southern Aegean and Western Mediterranean Regions - A Molecular Phylogenetic Review

Öz

Liquidambar orientalis Mill., a relict endemic species of Türkiye, is a monoecious tree known as the oriental or Turkish sweetgum. It is valued for its balsam, which is extracted from its wood and inner bark and is used as an additive in the food industry and in traditional medicine for the treatment of various diseases. Outside Turkey, it has been reported to occur in Rhodes, the Dodecanese Islands, and Northern Syria, though it remains unclear whether these populations are natural or cultivated. Particularly in recent years, half of the L. orientalis forests in Türkiye have been lost due to human activities, habitat fragmentation, grazing, improper balsam extraction methods, and a consequent decline in genetic diversity. The species is reported to have three varieties; however, except for a few studies, no molecular systematic research has been conducted to investigate this classification. Morphological studies have yielded conflicting results, highlighting the need for further molecular phylogenetic studies to clarify the taxonomy and conservation status of the species. In this review, molecular phylogenetic studies conducted to date on both the species and its subspecies have been examined, and the methods, samples, and results have been summarized.

Anahtar Kelimeler

• Altingiaceae
• Liquidambar orientalis
• phylogeny
• systematics

Destekleyen Kurum

The author(s) acknowledge that they received no external funding to support this research.

Etik Beyan

It is declared that scientific and ethical principles were followed during the preparation of this study and that all studies used are stated in the bibliography.

Kaynakça

1. Özdilek, A. (2007). Genetic differentiation of Liquidambar orientalis Mill: varieties with respect to matk region of chloroplast genome. Y. Lisans Tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
2. Günal, N. (1994). Liquidambar orientalis (Anadolu sığla ağacı)'in güneybatı Anadolu'daki yayılışında relief, iklim ilişkileri. Türk Coğrafya Dergisi, (29), 175-190.
3. Alan M, & Kaya Z (2003). EUFORGEN technical guidelines for genetic conservation and use for oriental sweet gum (Liquidambar orientalis Mill.) International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy, pp. 6. [online]
4. Arslan, M., & Şahin, H. (2016). Unutulan bir orman ürünü kaynağı: anadolu sığla ağacı (Liquidambar orientalis Miller). Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 18(1), 103-117.
5. Hoey, M. T., & Parks, C. R. (1991). Isozyme divergence between eastern Asian, north American, and Turkish species of Liquidambar (Hamamelidaceae). American Journal of Botany, 78(7), 938-947.
6. Hoey, M. T., & Parks, C. R. (1994). Genetic divergence in Liquidambar styraciflua, L. formosana, and L. acalycina (Hamamelidaceae). Systematic Botany, 308-316.
7. Li, J., Bogle, A. L., & Klein, A. S. (1997). Interspecific relationships and genetic divergence of the disjunct genus Liquidambar (Hamamelidaceae) inferred from DNA sequences of plastid gene matK. Rhodora, 229-240.
8. Li, J., & Donoghue, M. J. (1999). More molecular evidence for interspecific relationships in Liquidambar (Hamamelidaceae). Rhodora, 101(905), 87-91.

9. Shi, S., Huang, Y., Zhong, Y., Du, Y., Zhang, Q., Chang, H., & Boufford, D. E. (2001). Phylogeny of the Altingiaceae based on cpDNA matK, PY-IGS and nrDNA ITS sequences. Plant Systematics and Evolution, 230, 13-24.
10. Ickert-Bond, S. M., & Wen, J. (2006). Phylogeny and biogeography of Altingiaceae: evidence from combined analysis of five non-coding chloroplast regions. Molecular Phylogenetics and Evolution, 39(2), 512-528.
11. Wu, W., Zhou, R., Huang, Y., Boufford, D.E. & Shi, S., 2010. Molecular evidence for natural intergeneric hybridization between Liquidambar and Altingia. Journal of Plant Research, 123, 231-239.
12. Smilyanets, N., Vakulenko, T., & Svitylko, I. (2024). Morphological structure of ınfructescence, fruits, and seeds of some species of the Genus Liquidambar L. species ıdentification. Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health and Life Quality, 8(1), 65-90.
13. Ozdilek, A., Cengel, B., Kandemir, G., Tayanc, Y., Velioglu, E., & Kaya, Z. (2012). Molecular phylogeny of relict-endemic Liquidambar orientalis Mill based on sequence diversity of the chloroplast-encoded matK gene. Plant Systematics and Evolution, 298, 337-349.
14. Doğaroğlu, T., Günenç, E., Manap, R. Y., Taşkın, V., Taşkın, B. G., & Doğaç, E. (2023). Genetic structure and phylogenetic analysis of Liquidambar orientalis Mill. (Altingiaceae) populations based on non-coded psaA/ycf3 intergenic region in the chloroplast genome in Türkiye. Turkish Journal of Bioscience and Collections, 7(2), 45-58.
15. Morris, A. B., Ickert‐Bond, S. M., Brunson, D. B., Soltis, D. E., & Soltis, P. S. (2008). Phylogeographical structure and temporal complexity in American sweetgum (Liquidambar styraciflua; Altingiaceae). Molecular Ecology, 17(17), 3889-3900.
16. Ketenoğlu, O., & Kurt, L. (2008). Anatolian sweet gum tree (Liquidambar orientalis Miller). Ankara, Turkey: Pozitif Matbaa.
17. Kenar, N. (2024). Predicting the effect of climate change on the geographic range of the Mediterranean relict tree Liquidambar orientalis Mill. Nordic Journal of Botany, 2024(7), e04250.
18. Acatay, A. (1963). Die Verbreitung, neue Varietät (Liquidambar orientalis var. suber) und insekten von Liquidambar orientalis in der Türkei. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, Seri A 12(2):40–57 (In Turkish, Abstract in German)
19. Öztürk, M., Çelik, A., Güvensen, A., & Hamzaoğlu, E. (2008). Ecology of tertiary relict endemic Liquidambar orientalis Mill. forests. Forest Ecology and Management, 256(4), 510-518.
20. Ledig FT (1998) Genetic diversity in tree species: with special reference to conservation in Turkey and the eastern Mediterranean. In: Zencirci N, Kaya Z, Anikster, Y and Adams WT (eds) The proc. of international symposium on in situ conservation of plant genetic diversity, Central research institute for field crops, Ankara, Turkey, 231–248
21. Önal, S. & S. Özer 1985. Ülkemizdeki sığla yağı üretimi ve değerlendirilmesindeki sorunlar. Orman Ürünleri Endüstri Kongresi (ORENKO). Trabzon.
22. Efe, A. 1997. Liquidambar orientalis Mill. (Sığla ağacı)’ın morfolojik ve palinolojik özellikleri üzerine arastırmalar. I.Ü. Orman Fakültesi Dergisi Seri A. Cilt: 37, Sayı:2, 273-286, Istanbul.
23. Günal N (1994) Liquidambar orientalis (Anadolu sığla ağacı)'in Güneybatı Anadolu'daki yayılışında relief, iklim ilişkileri. Türk Coğrafya Dergisi 29:175–190
24. Sağdıç, O., Özkan, G., Özcan, M., & Özçelik, S. (2005). A Study on inhibitory effects of sığla tree (Liquidambar orientalis Mill. var. orientalis) storax against several bacteria. Phytotherapy Research, 19(6), 549-551.
25. Or, M. (2007). The phylogenetic analysis of Liquidambar orientalis Mill. varieties by comparing the non-coding" trn" regions of the chloroplast genome. Y. Lisans Tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
26. İstek A., 1994, Sığla Yağı (Storax)’nın Kimyasal Bileşenleri, K.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
27. Yüzer, Ö. (2019). Muğla iline ait Liquidambar orientalis Mill. popülasyonlarının genetik çeşitliliğinin ISSR belirteçleri kullanılarak belirlenmesi. Y. Lisans Tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla.
28. Velioğlu, E., Kandemir, G., Tayanç, Y., Çengel, B., Alan, M., & Kaya, Z. (2008). Türkiye’deki sığla Liquidambar orientalis Miller populasyonlarının genetik yapısının moleküler belirteçlerle belirlenmesi ve koruma stratejileri geliştirilmesi. Orman Ağaçları ve Tohumları Islah Araştırma Müdürlüğü Teknik Bülten, 20(339), 43.
29. Çelik, A., Guvensen, A., Secmen, O., & Ozturk, M. (1997). Studies on the ecology of Liquidambar orientalis Mill. distributed on Aydın mountains. In World Forestry Congress Proceedings (Vol. 2, No. 7).
30. Alan, M. (2018). Comparison of genetic parameters between optimal and marginal populations of oriental sweet gum on adaptive traits. iForest-Biogeosciences and Forestry, 11(4), 510.
31. Akman, Y., 1995. Türkiye Orman Vejetasyonu, Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi, s.450.
32. Walters, K., & Gillett, H. J. (1998). 1997 IUCN Red List of threatened plants. Compiled by the World Conservation Monitoring Centre.–IUCN. The World Conservation Union, Gland, Switzerland and Cambridge, UK, lxiv.
33. Kavak S & Wilson B (2018) Liquidambar orientalis. The IUCN Red List of Threatened Species 2018: e.T62556A42326468.
34. Ürker, O., & Günlü, A. (2024). Identification of plantation areas for the endangered oriental sweetgum tree (Liquidambar orientalis Miller, 1768) in Türkiye. International Journal of Environmental Science and Technology, 21(1), 153-168.
35. Efe AG (1987). Liquidambar orientalis Mill. (Sığla ağacı)’in morfolojik ve palinolojik özellikleri üzerine araştırmalar. I.Ü. Orman Fakültesi Dergisi A. 37: 84-114.
36. Peşmen, H., 1972. The Genus Liquidambar L. in Davis’ Flora of Turkey, Vol. 1, Edinburgh. pp. 261, - 265.
37. Ickert‐Bond, S. M., Pigg, K. B., & Wen, J. (2005). Comparative infructescence morphology in Liquidambar (Altingiaceae) and its evolutionary significance. American Journal of Botany, 92(8), 1234-1255.
38. Albayrak, G., & Arican, E. (2009). Determination of similarity among Turkish sweet gum (Liquidambar orientalis Mill.) populations using RAPD markers. African Journal of Biotechnology, 8(2).
39. Ickert-Bond, S. M., & Wen, J. (2013). A taxonomic synopsis of Altingiaceae with nine new combinations. PhytoKeys, (31), 21.
40. Ruiz‐Sanchez, E., & Ornelas, J. F. (2014). Phylogeography of Liquidambar styraciflua (A ltingiaceae) in Mesoamerica: survivors of a Neogene widespread temperate forest (or cloud forest) in North America?. Ecology and eEvolution, 4(4), 311-328.
41. Alan, M., Velioğlu, E., Ezen, T., Şıklar, S., & Öztürk, H. (2018). Anadolu sığla ağacı (Liquidambar orientalis Mill.) beş yaşlı fidanlarında bazı kantitatif karakterlerin çeşitliliği. Ormancılık Araştırma Dergisi, 5(1), 74-81.
42. Alan, M., & Ezen, T. (2018). Magnitude of genetic variation in seedling traits of Liquidambar orientalis populations. Fresenius Environ. Bull, 27, 1522-1531.
43. Tarullo, C., Rose, J., Sytsma, K., & Drew, B. T. (2021). Using a supermatrix approach to explore phylogenetic relationships, divergence times, and historical biogeography of Saxifragales. Turkish Journal of Botany, 45(5), 440-456.
44. Xu, W. Q., Ren, C. Q., Zhang, X. Y., Comes, H. P., Liu, X. H., Li, Y. G., Kettle, C.J., Jalonen, R., Gaisberger, H., Ma, Y.Z. & Qiu, Y. X. (2024). Genome sequences and population genomics reveal climatic adaptation and genomic divergence between two closely related sweetgum species. The Plant Journal, 118(5), 1372-1387.
45. Yüzer, Ö., Tonguç, A., & Doğaç, E. (unpublished). Genetic characterization of endemic Liquidambar orientalis populations in Muğla province based on ISSR polymorphism. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1958799/v1
46. Lai, J. X., Lin, F. R., Huang, P., Li, C. H., & Zheng, Y. Q. (2020). Characterization of the complete chloroplast genome of Liquidambar acalycina Chang. Mitochondrial DNA Part B, 5(2), 1697-1698.
47. Shi, Y., & Qin, H. (2020). Complete chloroplast genome sequence of Liquidambar formosana, an ancient subtropical landscape plant to China. Mitochondrial DNA Part B, 5(3), 2397-2398.