BUĞDAY GENOM PROJESİ

BUĞDAY GENOM PROJESİ
Mahinur S. Akkaya*E-mail: ([email protected])
M. Türktaş, F. Yıldırım, O Bozkurt, Y. Aktaş, E. Uz, Y. Barbaros, H. Bilgiç, M Somel
TRTR- 06531 Ankara, TURKEY
Genetik
Genetik İlişki Analizi: AFLP ve Mikrosatelit markörleri
Ekmeklik buğday
Makarnalık buğday
Aegilops ve Triticum ssp.
ssp.
Anadolu toprağı hala Triticum ve Aegilops açısından yaşayan bir müzedir, arkeolojik örneklerin çokluğu ve çeşitliliği nedeniyle
geçmişi günümüze taşır. Araştırmalarımızda hem modern yabanıl örnekler, hem de arkeolojik örnekler kullanılarak buğdayın ilk
evrimi, ıslahı ve yayılmasına dair moleküler kanıtlar bulunmaya çalışılmaktadır.
Arkeolojik DNA / DNA dizilim analizi
Triticum ssp. / AFLP markörleri
70 Triticum aksesyonu üzerinde, 6 AFLP kombinasyonu
506 polimorfik bant vermiştir. Genetik ilişki analizi
T.urartu’nun A genomu atası olduğu görüşünü
desteklemektedir.
Triticum araraticum
Konya Ivriz Tapınağı
(modern ve arkeolojik
örnekler)
Ekimi yapılmakta olan ekmeklik ve makarnalık buğdaylarımızın ve buğdayın ıslahının ilk gerçekleştirildiği topraklarımızda hala
kendiliğinden var olan yabanıl ve ilksel buğdayların genetik karakterizasyonu pek çok nedenle önemlidir. Çeşitlerimizi birbirinden
ayırmak, ileride saf hatların oluşturulmasına olanak sağlamak, önemli karakterleri izlemek için genetik karakterizasyon gereklidir.
Artık ıslah çalışmaları genetik markörlerden yararlanılmadan yapılmamaktadır. Bizim çalışmamız, ilk hedef olarak çeşitlerimiz
arasındaki genetik ilişkinin ortaya çıkarılmasını amaçlamıştır.
Geç Hitit döneminin
Kralı, Varpalavas
45
49
69
Bereket Tanrısı, Asitavata
Yaklaşık 8500 yıllık arkeolojik buğday
tohumlarından DNA izole edilmiş, Glu geni
promotör parçaları PCR ile çoğaltılmış,
klonlanmış ve bir çok haplotip DNA
düzeyinde genetik ilişki analizi ile
değerlendirilmiştir.
Sonuç
olarak
Çatalhöyük’de ekmeklik buğdayın varlığı
ilk kez moleküler düzeyde gösterilmiştir. D
genomuna özgün dizilimler saptanmıştır.
Triticum urartu
Triticum dicoccoides
37
Triticum dicoccon
8
Triticum monococcum
16
Triticum boeticum
23.619
”Radial tree of individual accessions based on
Nei's (1978) genetic distance and UPGMA
modified from NEIGHBOR procedure of
PHYLIP Version 3.5. “
İlgili yayınlar
T. boeoticum
31
5.114
T. monococcum
Triticum ve Aegilops / Mikrosatelit Markörler
21.740
T. urartu
14.335
T. araraticum
6.993
T. dicoccoides
7.405
Mikrosatelit markörler kullanılarak yabanıl buğdaylar
arsındaki genetik ilişki saptanmıştır.
4.474
9.860
T. dicoccum
PROGENITOR
S
D GENOME
Ae. tauschii (DD)
Toplam 59 T. boeotıcum aksesyonu AFLP (4
kombinasyon 165 polimorfik fragman) markörleri
kullanılarak coğrafi dağılımı çalışılmıştır.
PRIMITIVES
(Einkorn & Emmer)
B GENOME
Sitopsis Section of Aegilops (SS)
Ae. speltoides
(SS)
T.
(AABB)
dicoccoides
A GENOME
T. urartu (AA)
T.
(AA)
boeoticum
CULTIVARS
(Macaroni & bread)
Hakki, E.E. and Akkaya, M.S. "Microsatellite Isolation Using AFLP
Markers, No Cloning, No screening" Molecular Ecology, 2000, 9 (12)
2152-2154.
Hakki, E. E. and Akkaya, M.S. "RT-PCR amplification of a Rhizopus
oryzae lactate dehydrogenase gene fragment" Enzyme and Microbial
Technologies, 2001, 28, 259-264.
Incirli, A. and Akkaya, M.S. "Assessment of Genetic Relationships in
Durum Wheat Cultivars Using AFLP Markers", Genetic Resources and
Crop Evolution, 2001, 48: 233-238.
Hakki, E. E., Savaskan, C. and Akkaya, M.S. "Genotyping of Anatolian
Doubled-Haploid Durum Wheat Lines by SSR Markers" Euphytica,
2001, 122:257-262.
T.
(AABB)
dicoccum
T.
(AA)
monococcum
T. durum
(AABB)
T.
(AABB)
aestivum
Ae. cylindrica (CCDD)
T. aestivum (AABBDD)
Ae. biuncialis (UUMM)
Ae. geniculata (UUMM)
Ae. columnaris (UUMM)
Ae. neglecta (UUMM)
Ae. tauschii (DD)
Ae. speltoides (SS)
Ae. caudata (CC)
T. dicoccoides (AABB)
T. urartu (AA)
T. boeoticum (AA)
T. monoococcum (AA)
T. dicoccum (AABB)
T. durum (AABB)
Ae. triuncialis (UUCC)
0.1
Dograr, N; Akin-Yalin, S. and Akkaya, M.S. “Discriminating durum wheat
cultivars using highly polymorphic simple sequence repeat DNA
markers" Plant Breeding, 119, 360-363 (2000).
Ae. umbellulata (UU)
Genetic relationship of 17 populations (150 accession,
using ). UPGMA dendogram is based on unbiased Nei 1978
distance corrected for unequal population size (Modified
from NEIGHBOR procedure of PHYLIP 3.5 by Popgene 1.32
program).
Sudupak, M.A., Akkaya, M.S. and Kence, A. "Analysis of genetic
relationships among perennial and annual Cicer species growing in
Turkey using RAPD markers" Accepted for publication in Theor. Appl.
Genet. 2002, 00:000-000)
Buyukunal-Bal, E.B. and Akkaya, M.S."Genetic Similarity Assessment of
Turkish Bread Wheat." Manuscript in preparation.
Hakki, E.E. and Akkaya, M.S. " Isolation of Disease Resistance Gene
Analogs from Wheat Using Degenerate PCR Primers Targeting
Nucleotide Binding Site." Manuscript sent for publication in Plant
Breeding.
Dograr, N., Buyukunal-Bal, E.B., and Akkaya, M.S. "Genetic diversity
assesment of durum wheat cultivars and varieties using SSR markers."
Manuscript in preparation.
Yildirim, F. and Akkaya, M.S. " DNA fingerprinting and genetic
characterization of Anatolian Triticum ssp. using AFLP markers: Further
evidence for Triticum urartu as the 'A' genome progenitor of tetraploid
wheat." Manuscript submitted for publication in Theor. Appl. Biol.
Bilgic, H. and Akkaya, MS., “Ancient DNA evidence for Neolithic
hexaploid wheat from Turkey." Manuscript in preparation.
Bilgic, H. and Akkaya, MS., “ Wheat evolution based on sequence
diversity of a glutenin gene segment from Near Eastern contemporary
and archaeological samples.”
Bilgic, H. and Akkaya, MS., “Genetic relationship analysis of wild and
primitive wheats from Turkey by microsatellite markers” Manuscript in
preparation.
Bilgic, H. and Akkaya, MS., “Isolation of new microsatellite markers from
wheat.”Manuscript in preparation.
Bilgic, H., Tuna, M., Arumuganathan, K. and Akkaya, MS., “Assesment
of wild wheat populations from Turkey by SSR markers and DNA
content.” Manuscript in preparation
Uz, E. and Akkaya, MS. "Genetic Relationship of Wild Einkorn Based on
Geographical Distribution in Anatolia and Thrace Using AFLP Markers."
Manuscript in preparation
Uz, E., Hakki, EE., Sag, A., Atasoy, S., Akkaya, MS. "Genetic
Differentiation of Cannabis Sativa L. Accessions in Turkey Using AFLP
and RAPD Markers." Manuscript in preparation
Bozkurt, O. and Akkaya, MS. " Detection of putative wheat yellow rust
resistance gene(s) by bulk segregant analysis using cDNA-AFLP
markers.“