Farklı pamuk gen kaynaklarının iPBS markörleri ile karakterizasyonu ve bu markörlerin solgunluk hastalıklarıyla ilişkilendirilmesi

Pamuk (Gossypium spp.) tarımı,Verticillium wilt ve Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum 'un neden olduğu solgunluk hastalıklarından önemli derecede etkilemektedir. Bu çalışma, Gossypium ssp L. türüne ait dünyanın farklı bölgelerinde yetiştirilen ve farklı genetik özelliklere sahip 128 pamuk genotipleri kullanılarak yürütülmüştür. Çalışmada pamuk genotiplerinin solgunluk hastalığına toleransları (iPBS)moleküler markörler kullanılarak karakterize edilmiş ve solgunluk hastalıklarına tolerant olan genotiplerin morfolojik özellikleri ile çalışmada kullanılan iPBS markörlerinin ilişkilendirme haritaları oluşturulmuştur. Ayrıca genotiplerin solgunluk hastalığının değerlendirmesi pamuğun koza açma periyodunun %50-60 olduğu dönemde 0-4 skalasına göre; ikinci hastalık değerlendirmesi ise, gövde yatay kesitlerindeki renk değişimlerine göre hasat sonrası 0-3 skalasına göre yapılmıştır. Çalışma sonucunda toplamda 286 adet polimorfik bant görülmüş ve ortalama polimorfizm oranı %99,64 olarak saptanmıştır. Markörlerin ortalama polimorfizm değeri (PIC) 0,30, ortalama gen çeşitliliği (H) 0,29, ortalama Shannon değeri (I) 0,44, etkili allel sayısı (NE) 1,48 ve toplam genetik çeşitliliği (HT) 0,27 olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada pamuk genotiplerinin Nei genetik mesafelerinin 0,0574 ile 0,996 arasında değiştiği ve ortalama olarak 0,325 değerinde genetik mesafe olduğu görünmüştür. 128. (Dp-499) ve 42. (Giza7) genotipler, genetik olarak birbirlerine en uzak (0,996) genotipler olarak belirlenmiştir. 126. (Es-1) ve 125. (St-468) genotipler ise, birbirine en yakın (0.0574) genotipler olarak belirlenmiştir. UPGMA methoduna göre yapılan filogenetik analiz sonucuna göre, 128 pamuk genotipi A ve B olmak üzere iki ana gruba ayrılmıştır. A grubunda toplamda 3 adet pamuk genotipi bulunmaktayken; geri kalan 125 genotip ise B grubu içerisinde yer almıştır. A grubunda yer alan genotipler; 42 nolu Giza7, 72 nolu Nazili87 ve 2 nolu Agala sindou olarak tespit edilmiştir. B grubu kendi içerisinde iki (B1 ve B2) alt gruptan meydan gelmiştir. B1 alt grubunda 7 nolu Aşkabat100 genotipi yer alırken, B2 alt grubunda ise geriye kalan tüm pamuk genotiplerinin yer aldığı belirlenmiştir. Popülasyon yapısı analizine göre, pamuk genotpileri dört alt popülasyondan (K=4) oluşmaktadır.128 pamuk genotipinin 35'i (%27,34) A alt popülasyonunda, 26'sı (%20,31) B alt popülasyonunda, 29'u (%22,66) C alt popülasyonunda ve 22'si (%17.19) ise D alt popülasyonunda gruplanmıştır. %80 aitlik katsayısına göre, 16 genotip (%12.5) admix olarak gruplandırılmıştır.Çalışmada kullanılan markörler Genel Doğrusal Model (GLM) ve Karışık Doğrusal Model (MLM) yöntemleri kullanılarak oluşturulan ilişkilendirme haritasına göre, ilgili fenotipik özelliklerle ilişkilendirilmiştir. MLM'ye göre, yapraklarda solgunluk hastalığı ile bağlantılı dokuz markör, %50-60 koza açma döneminde 20 lokusla ilişkilendirilirken (P<0.05); dört markör, dört lokusla ilişkili bulunmuştur (P<0.01). Bu markörlerin fenotipik varysans değerlerinin (r2) 0.0125-0.1879 arasında değiştiği gözlenmiştir. Yapraklarda %50-60 koza açma periyodunda (p<0.05) yapılan GLM analizi sonuçlarına göre, dokuz markör diğer tüm markörlerle birlikte 51 lokusla; altı markör ise ,12 lokusla ilişikilendirilmiştir. GLM analizinde tespit edilen bu markörler- fenotipik varysans değerlerinin (r2) 0.0973-0.078 arasında değiştiği gözlenmiştir. Pamuk gövdelerinin enine kesitlerinde solgunluk hastalıkları ile ilişikili markörler de bu çalışma kapsamında belirlenmeye çalışılmıştır. MLM sonuçları, 10 markörün diğer bütün markörlerle birlikte 18 lokusla bağlantılı olduğunu (P<0.05) gösterirken, sadece dört markörün dört lokusla (P<0.01) ilişkili olduğunu göstermiştir. r2 değerleri ise 0.1043-0.1771 arasında bulunmuştur. GLM analizinde solgunluk hastalıkları ile ilişikili herhangi bir markör tespit edilememiştir. Sonuç olarak bu çalışmada solgunluk hastalıkları ile ilişkili bulunan mevcut markörler tanımlanmıştır ve bu markörlerin, markör destekli seleksiyonda (MAS) kullanılabileceği düşünülmektedir.