Ordu İli’nde Urtica türlerinin kloroplast DNA trnL-F gen bölgelerini kullanarak genetik çeşitliliğinin belirlenmesi

Öz

Urtica spp, Karadeniz Bölgesi Ordu ilinde fındık alanlarında ve boş arazilerde en yaygın olan yabancı ot türlerinden biridir. Bu çalışmada, Urtica spp.’nin genetik farklılıklarının belirlenmesi amacıyla Ordu ilinden 20 adet Urtica spp. örnekleri toplanmış ve kloroplast trnL-F gen bölgelerine özgü primerler kullanılarak analiz edilmiştir. DNA izolasyonu, CTAB (hexadecyl-trimethyl-ammoniumbromide) protokolü modifiye edilerek gerçekleştirilmiştir. Kloroplast DNA trnL-F gen bölgeleri için, GenBank’tan temin edilen referans sekans dizileri ile çalışmada elde edilen sekans sonuçları karşılaştırılmıştır. Dizilerin genetik uzaklıkları MEGA6 paket programı kullanılarak hesaplanmış ve bu veri setleri yardımıyla filogenetik ağaç çizimi sağlanmıştır. Bölgede Urtica cinsine ait 4 örnek (Fatsa 1-U1, Ulubey-U2, Perşembe 1-U3 ve Altınordu 3-U4) seçilmiş ve genetik analizlerde kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, bu örneklerin hepsinin Urtica dioica ile aynı soyda yer aldığı belirlenmiştir. Fatsa 1-U1 ve Ulubey-U2 örnekleri sırasıyla % 99.2 ve % 99.7 nükleotid dizisi benzerliği bakımından U. dioica'nın (KF138424) yakın akrabası olarak görülmüştür. Bu ilişkiler sırasıyla NJ, MP ve ML ağaçlarında yer alan % 100, % 100 ve % 99 algoritma değerleri ile desteklenmiştir. Perşembe 1-U3 ve Altınordu 3-U4 örnekleri ile U. dioica (AY208725) arasındaki nükleotid dizisi benzerlikleri sırasıyla % 99.5 ve % 100 bulunmuştur. Bu türün algoritma değerleri ise NJ, MP ve ML'de sırasıyla % 67, % 64 ve % 64 olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Karadeniz Bölgesi,PCR,Urtica dioica,Yabancı Ot

Genetic Diversity of Urtica species in Ordu Province of Turkey based on chloroplast DNA trnL- F intergenic spacer regions

Öz

The main goal of this study is to determine genetic differences of Urtica spp. which are one of the most common weed species in the hazelnut and uncultivated areas of Ordu province in the Black Sea Region, by using primers specific to chloroplast trnL–F intergenic spacer. Twenty Urtica spp. samples were collected from hazelnut gardens and uncultivated areas in Ordu province. DNA extraction was made by modifying the CTAB (hexadecyl-trimethyl-ammonium bromide) protocol. The sequence data of these samples were compared with the reference sequences retrieved from GenBank for the chloroplast DNA trnL-F intergenic spacer region. Genetic distances among the sequences were calculated using MEGA6 packet program, and phylogeny trees were drawn using these data sets. Four Urtica samples (Fatsa 1-U1, Ulubey-U2, Persembe 1-U3 and Altinordu 3-U4) among our samples were selected and used in phylogenetic analysis. Our species were placed in the same lineage group with Urtica dioica. Fatsa 1-U1 and Ulubey-U2 appeared to have close to U. dioica (KF138424) with 99.2 % and 99.7 % nucleotide sequence similarity. This relations were supported with 100 %, 100 % and 99 % bootstrap values in the NJ, MP and ML trees, respectively. The nucleotide sequence similarities of Persembe 1-U3 and Altinordu 3-U4 with U. dioica (AY208725) were 99.5 % and 100 %, and bootstrap values of this species were 67 %, 64 % and 64 % in the NJ, MP and ML.

Anahtar Kelimeler

• Black Sea Region,PCR,Urtica dioica,Weed

Kaynakça

1. Referans 1: Ayan, A.K., Çalışkan, Ö., Çırak, C., 2006. Isırganotu (Urtica spp.)’nun Ekonomik Önemi ve Tarımı. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(3): 357-363.
2. Referans 2: Bharmauria, V., Narang, N., Verma, V., Sharma, S., 2009. Genetic variation and polymorphism in the Himalayan netle plant Urtica dioica based on RAPD marker. Journal of Medicinal Plants Research, Vol. 3(3), pp. 166-170.
3. Referans 3: Bothmer, R.V., Jacobsen, N., Baden, C., Jbrgensen, R.B., Linde-Laursen, I., 1991. An ecogeographical study of the genus Hordeum. – Systematic and Ecogeographic Studies on Crop Genepools 7, IBPGR, Rome, 126 pp.
4. Referans 4: Brouat, C., Gielly, L., Mckey, D., 2001. Phylogenetic relationships in the genus Leonardoxa (Leguminosae: Caesalpinioideae) inferred from chloroplast trnL intron and trnL-trnF intergenic spacer sequences. American Journal of Botany. 88:143-149.
5. Referans 5: Dilsiz, N., 2004. Moleküler Biyoloji, Palme yayıncılık, Ankara, 61-3.
6. Referans 6: Eck, R.V., Dayhoff, M.O., 1966. Atlas of protein sequence and structure. National Biomedical Research Foundation, Silver Spring.
7. Referans 7: Fitch, W., 1977. On the problem of discovering the most parsimonious tree. American Naturalist. 111, 223-257.
8. Referans 8: Hadiah, J.T., Conn, B.J., Quinn, C.J., 2015. Infra-familial phylogeny of Urticaceae, using chloroplast sequence data. Australian Systematic Botany. 21, 375–385.

9. Referans 9: Hall, T.A., 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series. 41, 95-98.
10. Referans 10: Haymes, K.M., 1996. Mini-prep method suitable for a plant breeding program. Plant Molecular Biology Reporter, 14 (3), 280-284.
11. Referans 11: Henning, T., Quandt, D., Grosse-Veldmann, B., Monro, A., Weigend, M., 2014. Weeding the nettles II: a delimitation of ‘Urtica dioica L.’ (Urticaceae) based on morphological and molecular data, including a rehabilitation of Urtica gracilis ait. Phytotaxa. 162 (2): 61-83.
12. Referans 12: Kolören, O., Kolören, Z., Eker, S., 2016. Molecular phylogeny of Artemisia species based on the internal transcribed spacer (ITS) of 18S-26S rDNA in Ordu Province of Turkey. Biotechnology&Biotechnological Equipment. DOI: 10.1080/13102818.2016. 1188674.
13. Referans 13: Saitou, N., Nei, M., 1987. The Neighbor-joining Method: A new method for reconstructing phylogenetic trees. Molecular Biology Evolution. 4, 406-425.
14. Referans 14: Seçmen, O., Gemici Y., Görk G., Bekat L., Leblebici E., 2004. Tohumlu bitkiler sistematiği. Ege Üniversitesi Basımevi, 181-182.
15. Referans 15: Soejima, A., Nagamasu, H., 2004. Phylogenetic analysis of Asian Symplocos (Symplocaceae) based on nuclear and chloroplast DNA sequences. Journal of Plant Research. 117(3):199-207.
16. Referans 16: Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A., Kumar, S., 2013. MEGA6: Molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology Evolution. 30, 2725-2729.
17. Referans 17: Thompson, J.D., Gibson, T.J., Plewniak, F., Jeanmougin, F., Higgins, D.G., 1997. The Clustal X-Windows interface: Flexible strategies formul tiple sequence alignmentaided by quality analysis tools. Nucleic Acids Res. 25, 4876-4882.
18. Referans 18: Uzonur, I., Akdeniz, G., Katmer, Z., Karaman Ersoy, S., 2013. RAPD-PCR and real-time PCR HRM based genetic variation evaluations of Urtica dioica parts, ecotypes and evaluations of morphotypes in Turkey. Afr J Tradit Complement Altern Med, 10(2): 232-245.
19. Referans 19: Wua, Z., Monro, A.K., Milne, R.Z., Wang, H., Yi, T., Liu, J., Li, D., 2013. Molecular phylogeny of the netle family (Urticaceae) inferred from multiple loci of three genomes and extensive generic sampling. Molecular Phylogenetics and Evolution, 69: 814-827.