Ali SABIR, SEMİH TANGOLAR, Saadet BÜYÜKALACA

Moleküler markör tekniklerinin bağcılıkta kullanımı

Bu çalışmada, dünyada bağcılık araştırmalarında kullanılan başlıca moleküler markör tekniklerinden elde edilen bulgular kısaca özetlenmiş ve bu tekniklerin uygulama alanları incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre, ilk dönemlerde yapılan çalışmalarda daha çok izoenzim markörlerine yer verildiği, daha sonraki yıllarda RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) ve SSR (Simple Sequence Repeats) teknikleri yoğunlukta olmak üzere RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) ve ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats) gibi tekniklerin kullanıldığı belirlenmiştir. Bu araştırmaların ağırlıklı olarak çeşit tanımlama ve akrabalık ilişkilerinin saptanmasına yönelik olarak yürütüldüğü ortaya çıkmıştır. Çeşit tanımlama çalışmalarında SSR tekniğinin etkinliği vurgulanırken, çok yakın akraba bireylerlerin analizi düşünüldüğünde birden çok markör sistemlerinin kullanılmasının faydalı olacağı belirtilmektedir.

Anahtar Kelimeler:

markörler, moleküler biyoloji, Vitis

The use of molecular marker techniques in viticulture

In this study, results obtained in worldwide viticulture researches by main molecular marker techniques and their applications were shortly summarized. According to findings, isoenzymes were mostly used on initial studies. In the following studies RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) and SRR (Simple Sequence Repeats) were widely utilized while RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) and ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats) were the other common techniques. The main subjects of these researches were cultivar identification and parental analysis. While capability of SSRs in cultivar identification was emphasized, additional marker systems were recommended when closely related genotypes are considered to analyze.

Keywords:

markers, molecular biology, Vitis,

PDF

___

Ağaoğlu, Y.S., Ergül, A., 1999. Amasya Üzüm Çeşidi Ekotiplerinin RAPD Markörleri ile Genetik Tanımlanmaları. Türkiye III. Ulusal Bahçe Bitk. Kong., Cilt: II, 369-372.
Ağaoğlu, Y.S., Karataş, H., Ergül, A., 2005. Gaziantep ve Şanlıurfa İllerinde Yaygın Olarak Yetiştirilen Aynı İsimli Üzüm Çeşitlerinin RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Tekniği ile Moleküler Özelliklerinin Karşılaştırılması. Türkiye 6. Bağ. Semp.,Cilt: 1, Tekirdağ, 238-244.
Ağaoğlu, Y.S., Söylemezoğlu, G., Ergül, A., Çalışkan, M., 1995. Kalecik Karası Üzüm Çeşidi Klonlarının Kateşol Oksidaz Enziminden Yararlanılarak SDS-PAGE Tekniği ile Ayrımları. Türkiye II. Ulusal Bahçe Bitk. Kong., Cilt: II, Adana, 564-566.
Ağaoğlu, Y.S., Söylemezoğlu, G., Çalışkan, M., Ergül, A., 1999. Türkiye’de Yetiştirilen Razakı Üzüm Çeşidi Ekotiplerinin Elektroforetik Tanımlamaları Üzerinde Araştırmalar. Türkiye III. Ulusal Bahçe Bitk. Kong., Ankara, 389-394.
Almadanim, M.C., Baleiras-Couto, M.M., Pereira, H.S., Carneiro, L.C., Fevereiro, P., Eiras-Dias, J.E., Morais-Cecilio, L., Viegas, W. and Veloso, M.M., 2007. Genetic Diversity of Grapevine (Vitis vinifera L.) Cultivars Most Utilized for Wine Production in Portugal. Vitis, 46 (3): 116-119.
Andres, M.T., Cabezas, J.A., Cervera, M., Borrego, T., Martinez, J., Zapater, J.M., Jouve, N.,2007. Molecular Characterization of Grapevine Rootstocks Maintained in Germplasm Collections. Amer. J. Enol. Vitic., 58 (1): 75-86.
Arnold, C., Rossetto, M., McNally, J., Henry, H.J., 2002. The Application of SSRs Characterized for Grape (Vitis vinifera) to Conservation Studies in Vitaceae. Amer. J. of Botany, 89 (1): 22-28.
Bourquin, J.C., Otten, L., Walter, B., 1995. PCR-RLFP Analysis of Vitis, Ampelopsis and Parthenocissus and Its Application to the Identification of Rootstocks. Vitis, 34: 103-108.
Bourquin, J.C., Sonko, A., Otten, L., Walter, B., 1993. Restriction Fragment Length Polymorphism and Molecular Taxonomy in Vitis vinifera L. Theor. Appl. Genet., 87(4): 431-438.
Costantini, L., Grando, M.S., Feingold, S., Ulanovsky, S., Mejja, N., Hinrishen, P., Doligez, A., This, P., Cabezas, J.A., Martinez-Zapater, J.M., 2007. Generation of a Common Set of Mapping Markers to Assist Table Grape Breeding. Amer. J. Enol. Vitic., 58 (1): 102-111.
Dalbo, M.A., Ye, G.N., Weeden, N.F., Steinkellner, H., Sefc, K.M., Reisch, B.I., 2000. A Gene Controlling Sex in Grapevines Placed on a Molecular Based Genetic Map. Genome, 43:333-340.
Dangl, G.S., Mendum, M.L., Prins, B.H., Walker, M.A., Meredith, C.P., Simon, C.J., 2001. Simple Sequence Repeat Analysis of a Clonally Propagated Species: A Tool for Managing a Grape Germplasm Collection. Genome, 44 (3): 432-438.
Dzhambazova, T., Hvarleva, T., Hadjinicoli, A., Tsvetkov, I., Atanassov, A. Atanassov, I.,2007. Characterization of Grapevine Rootstocks Using Microsatellite Markers. Biotech. and Biotech Equip., 21 (1): 58-62.
Ergül, A., 2005. Asma Biyoteknolojisi Araştırmalarında Dünyadaki Son Gelişmeler. Türkiye 6. Bağ. Semp., Cilt: 1, Tekirdağ, 245-251.
Ergül, A., Aras, S., Söylemezoğlu, G., Ağaoğlu, Y.S., 2002. Kalecik Karası Üzüm ÇeşidiKlonlarında AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) Tekniği ile Polimorfizmin Belirlenmesi. Türkiye V. Bağ. ve Şarap. Semp., Nevşehir, 31-37.
Ergül, A., Kazan, K., Aras, S., Çevik, V., Çelik, H., Söylemezoğlu, G., 2006. AFLP Analysis of Genetic Variation within the two Economically Important Anatolian Grapevine (Vitis vinifera L.) Varietal Groups. Genome, 49: 467-475.
Ergül, A., Marasalı, B., Ağaoglu, Y.S., 2002a. Moleculer Discrimination and Identification of Some Turkish Grape Cultivars (Vitis vinifera L.) by RAPD Markers. Vitis, 41 (3): 159-160.
Escribano, E.S., Ortiz, J.M., Cenis, J.L., 1998. Identification of Table Grape Cultivars (Vitis vinifera L.) by the Isoenzymes from the Woody Stems. Gen. Res. Crop Evo., 45 (2): 173-179.
Fanizza, G., Chaabane, R., Lamaj, F., Ricciardi, L., Resta, P., 2003. AFLP Analysis of Genetic Relationships Among Aromatic Grapevines ( Vitis vinifera). Theor. Appl. Genet., 107(6): 1043-1047.
Gaspero, D., Cipriani, G., 2002. Resistance Gene Analogs are Candidate Markers for Disease-Resistance Genes in Grape (Vitis spp.). Theor. Appl. Genet., 106 (1): 163-172.
Guerra, B., Meredith, C.P., 1995. Comparison of Vitis Berlandieri x Vitis riparia Rootstock Cultivars by Restriction Fragment Length Polymorphism Analysis. Vitis, 34 (2): 109-112.
Gupta, M., Chyi, Y.S., Romero-Severson, J., Owen, J.L., 1994. Amplification of DNA Markers from Evolutionarily Diverse Genomes Using Single Primers of Simple-Sequence Repeats. Theor. Appl. Genet., 89: 998-1006.
Hain, R., Krause, E., Krause, E., 1993. Disease Resitance Results from Foreign Phytoalexin Expression in a Novel Plant. Nature, 361: 153-156.
Hajos-Novak, M., Hajdu E., 2003. Isozime and DNA Fingerprinting Characterization of Two Hungarian Wine Grape Hybrids and Their Parents. Acta Hort., 603.
Herrera, R., Cares, V., Wilkinson, M.J., Caligari, P.D.S., 2002. Characterization of Genetic Variation Between Vitis vinifera Cultivars from Central Chile Using RAPD and Inter Simple Sequence Repeat Markers. Euphytica, 124: 139-145.
Hinrichsen, P., Narvaez, C., Valenzuela, J., Bowers, J.E., Meredith, C.P., Munoz, C., 2000. Fingerprinting of Grape Cultivars Grown in Chile: Comparison of Methods Based on Anonymous Sequences and a Set of Microsatellite Loci. Acta Hort., 528: 161-167.
Hvarleva, T., Rusanov, K., Lefort, F., Tsvetkov, I., Atanassov, A., Atanassov, I., 2004. Genotyping of Bulgarian Vitis vinifera L. Cultivars by Microsatellite Analysis. Vitis, 43 (1): 27-34.
Karataş, H., Değirmenci, D., Velasco, R., Vezzulli, S., Bodur, Ç, Ağaoğlu, S., 2007. Microsatellite Fingerprinting of Homonymous Grapevine (Vitis vinifera L.) Varieties in Neighboring Regions of South-East Turkey. Scientia Hort., 114 (3): 164-169.
Kikkert, J.R., Reisch, B.I., 1996. Genetic Engineering of Grapevines for Improved Disease Resistance. Grape Res. News, 7 (2): 144-156.
Kozjak, P., Korosec-Koruza, Z., Javornik, B., 2003. Characterisation of cv. Refosk (Vitis vinifera L.) by SSR Markers. Vitis, 42 (2): 83-86.
Lahogue, F., This, P., Bouquet, A., 1998. Identification of Codominant SCAR Marker Linked to the Seedlessness Character in Grapevine. Theor. Appl. Genet., 97: 950-959.
Martin, J.P., Santiago, J.L., Pinto-Carnide, O., Leal, F., Martinez, M.C., Ortiz, J.M., 2006.Determination of Relationship among Autochthonous Grapevine Varieties (Vitis vinifera L.) in the Northwest of the Iberian Peninsula by Using Microsatellite Markers. Gen. Res. and Crop Evo., 53: 1255-1261.
Mauro, M.C., Strefeler, M., Weeden, N.F., Reisch, B.I., 1992. Genetic Analysis of Restriction Fragment Length Polymorphisms in Vitis, J. Heredity, 83 (1): 18-21.
Merdinoğlu, D., Butterlin, G., Baur, C., Balthazard, J., 2000. Comparison of RAPD, AFLP and SSR (Microsatellite) Markers for Genetic Diversity Analysis in Vitis vinifera L. Acta Hort., 528: 193-197.
Moncada, X., Hinrichsen, P., 2007. Limited Genetic Diversity Among Clones of Red Wine Cultivar ‘Carmenere’ as Revealed by Microsatellite and AFLP Markers. Vitis, 46 (4):174-180.
Moreno, S., Martin, J.P., Ortiz, J.M., 1998. Inter-Simple Sequence Repeats PCR for Characterization of Closely Related Grapevine Germplasm. Euphytica, 101: 117-125.
Narvaez, H.C., Castro, P.M.H., Valenzuela, B.J., Hinrichsen, R.P., 2001. Patrones Geneticos de los Cultivares de Vides de Vinificacion mas Comunmente Usados en Chile Basados en Marcadores de Microsatelites. Agric. Tec., 61 (3): 249-261.
Paludetti, G., Crespan, M., Zago, S., Calo, A., Costacurta, A., Delledonne, M., 1996. Characterization of Vitis vinifera L. Cultivars by RFLP Markers. Vitis, 49 (1): 59-63.
Polat, İ., Göçmen, M., Uzun, H.İ., 1998. Bazı Melez Üzüm Çeşitlerinin DNA Parmak İzlerinin Belirlenmesi. IV. Bağ. Semp., Yalova, 132-137s.
Regner, F., Fardossi, A., Eisenheld, C., Stierschneider, I., 2003. Genetic Analysis of a Segregating Population Derived by a Cross of Welschriesling x Sirius. Proc. VIIIth Int.Cong.on Grape Breeding, Kecskemet, Hungary, 141-148.
Regner, F., Messner, R., 1993. Molekulare Differenzierung von Rebsorten Mittels RAPDAnalyse. Mitteilungen Klosterneuburg, Rebe und Wein, Obstbau und Fruechte, 43: 160-164.
Regner, F., Wiedeck, E., Stadlbauer, A., 2000. Differentiation and Identification of White Riesling Clones by Genetic Markers. Vitis, 39 (3): 103-107.
Sabır, A., Kafkas, S., Tangolar, S., Büyükalaca, S., 2008. Genetic Relationship of Grape Cultivars by ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats) Markers. Europ. J. Hort. Sci, 73:84-88.
Scott, K.D., Ablett, E.M. Lee, L.S., Henry, R.J., 2000. AFLP Markers Distinguishing an Early Mutant of Flame Seedless Grape. Theor. Appl. Genet., 113 (3): 243-247.
Söylemezoğlu, G., Ağaoğlu, Y.S., Marasalı, B., Ergül, A., Çalışkan, M., Türkben, C., 1998.Üzüm Çeşitlerinin Yaprak Kökenli Kateşol Oksidaz (CO), Peroksidaz (PER) ve Esteraz(EST) İzoenzimlerinden Yararlanılarak Tanımlanmaları. IV. Bağ. Semp., Yalova, 138-144.
Söylemezoğlu, G., Boz, Y., Özer, C., Çelik, H., Türkoğlu, M., Ergül, A., 2005a. İskenderiye Misketi Çeşidinin Ülkemiz Misket Grubu Çeşitleri ile AFLP’ye Dayalı Genetik Benzerlikleri. Türkiye 6. Bağ. Semp., Cilt: 1, Tekirdağ, 252-257.
Söylemezoğlu, G., Boz, Y., Özer, C., Çelik, H., Türkoğlu, M., Ergül, A., 2005b. Asma AnacıGenetik Benzerliklerinin AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) Tekniği ile Moleküler Düzeyde Belirlenmesi. Türkiye 6. Bağ. Semp., Cilt: 1, Tekirdağ, 258-265.
Stavrakakis, M.N., Biniari, K., Hatzopoulos, P., 1997. Identification and Discrimination of Eight Greek Cultivars (Vitis vinifera L.) by Random Amplified Polymorphic DNA Markers. Vitis, 36 (4): 175-178.
Şelli, F., Bakır, M., İnan, G., Aygün, H., Boz, Y., Yaşasın, A.S., Özer, C., Akman, B., Söylemezoğlu, G.,, Kazan, K., Ergül, A., 2007. Simple Sequence Repeat-Based Assessment of Genetic Diversity in ‘Dimrit’ and ‘Gemre’ Grapevine Accessions from Turkey. Vitis, 46 (4): 182-187.
This, P., Jung, A., Boccacci, P., Borrego, J., Botta, R., Costantini, L., Crespan, M., Dangl, G.S., Eisenheld, C., Ferreira-Monteiro, F., Grando, S., Ibanez, J., Lacombe, T., Laucou, V., Magalhaes, R., Meredith, C.P., Milani, N., Peterlunger, E., Regner, F.,Zulini L., Maul, E., 2004. Development of a Standard Set of Microsatellite Reference Alleles for Identification of Grape. Theor. Appl. Genet., 109 (7): 1448-1458.
Türkben, C., Söylemezoğlu, G., Ergül, A., Ağaoğlu, Y.S., 2002. Isoenzymatic Polymorphism Differentiation of Turkish Grapevine Cultivars by Poliacrilamide Gel Elctrophoresis. Biotech.&Biotech Equip., 16 (1): 148-151.
Uzun, H.İ., 1986. Bazı Üzüm Çeşitlerinin Ampelografik Özellikleri, Kateşol Oksidaz İzoenzim Bantlarından Teşhisleri ve Sıcaklık Toplamları Üzerinde Araştırmalar. Doktora Tezi (Yayınlanmamış), Ege Üni. Zir. Fak. Bahçe Bitk., Bornova, İzmir, 176s.
Uzun, H.İ., Elidemir, A.Y., Basim, H., 2002. Üzüm Çeşitlerinde ve Bunların Melezlerindeki Polimorfizmin RAPD Yöntemiyle Tanısı. Türkiye V. Bağ. ve Şarap. Semp., Nevşehir,38-45.
Uzun, H.İ., Sarıkaya, İ., 1996. Bazı Melez Üzüm Çeşitlerinde ve Ebeveynlerinde İzoenzim Bant Deseni Varyasyonları Üzerinde Çalışmalar. Ankara Üniv. Zir. Fak. Derg., 9: 1-9.
Vos, P., Hogers, R., Bleeker, M., Reijans, M., Lee, T., Hornes, M., Frifiters, A., Pot, J.,Peleman, J., Kuiper, M., Xabeau, M., 1995. AFLP: A New Technique for DNA Fingerprinting. Nuc. Acids Res., 23: 4407-4414.
Williams, J.G.K., Kubelik, A.R., Livak, K.J., Rafalski, J.A., Tingey, S.V., 1990. DNA Polymorphisms Amplified by Arbitrary Primers are Useful as Genetic Markers. Nuc. Acids Res., 18: 6531-6535.
Wu, Z.L., Fang, L.Y., Wang, J., Shen, Y.J., 2006. Analysis Genetic Diversity of Vitis by Using ISSR Markers. J. Fruit Sci., 23 (4): 605-608.
Zietkiewicz, E., Rafalski, A., Labuda, D., 1994. Genome Fingerprinting by Simple Sequence Repeat (SSR)-Anchored Polymerase Chain Reaction Amplification. Genomics, 20: 176-183.