1BL.1RS translokasyonuna sahip Mv179 ekmeklik buğday hattının 1RS kromozom kolunun sekanslanması ve 1RS kromozom kolu için DNA markörlerinin geliştirilmesi

Çavdar (Secale cereale L.) 1RS kromozom kolu, ekmeklik buğdayda (Triticum aestivum L.) hastalık dayanımı, verim ve stres toleransı açısından önemli bir gen kaynağıdır. Bundan dolayı bu çalışmanın amacı, Kriszta çavdar çeşidi kökenli 1BL.1RS translokasyonuna sahip Mv179 ekmeklik buğday hattının 1RS kromozom kolunu sekanslamak, bu bölgeyi buğday ve çavdar genomlarıyla karşılaştırmak ve 1RS koluna özgü DNA markörleri geliştirmektir. Bu kapsamda Mv179 1BL.1RS kromozomu "de novo" sekans birleştirme (de novo assembly), tekrar analizi, homoloji karşılaştırmaları, varyant çağırımı ve fonksiyonel anotasyon basamaklarını içeren bütüncül bir yaklaşımla ayrıntılı olarak karakterize edilmiştir. Elde edilen bulgular, 1RS kısa kolunun yüksek oranda LTR retrotranspozon içeren heterokromatik yapısını koruduğunu ve Ty3/Gypsy ile Ty1/Copia süper ailelerinin bu bölgede baskın olduğunu göstermiştir. Homoloji ve anotasyon analizleri, 1BL.1RS kromozomunda hem buğday 1B hem de çavdar 1R kromozomlarından taşınan, metabolik süreçler, sinyal iletimi, stres yanıtı ve savunma mekanizmalarıyla ilişkili geniş bir gen repertuvarının yer aldığını ortaya koymuştur. NLR genlerinin filogenetik analizi, Mv179 1BL.1RS kromozomunun 1 RS bölgesindeki birçok genin çavdar NLR genlerine ve bilinen dayanıklılık genlerine (ör. Lr21, Pm2, Sr21, Lr34, Yr36, Pm21, Sr35, Sr50) filogenetik olarak yakın konumlandığını göstermiştir. Bu sonuç, 1RS kolunda yeni dayanıklılık allellerinin bulunabileceğini göstermiştir. Mv179 1RS bölgesine özgü varyantlara dayanarak geliştirilen 30 adet InDel primeri çiftinin 24'ü güvenilir bulunmuş, bu markörlerin 18'i genetik çeşitliliği belirlemede ve 6'sı yalnızca 1BL.1RS translokasyonunun doğrulanmasında etkili olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma ile 1RS kromozomunun sekans bilgisi elde edilmiş, bu bölgenin abiyotik ve biyotik stres faktörleri karşısında buğday ıslahında kullanılabilirliği değerlendirilmiş ve bu gen kaynağının ekmeklik buğday ıslahı programlarında hızlı ve etkin biçimde değerlendirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.