Adem BARDAK, M. Said FİDAN, Elif DAĞGEÇEN, Halil TEKEREK, Sadettin ÇELİK, Döne PARLAK, Khezir HAYAT

Pamukta İlişkilendirme Haritalaması Yöntemiyle Gossypol ile İlişkili Markörlerin Belirlenmesi

Pamuk dünyada ve ülkemizde önemli bir tekstil hammaddesi olmakla birlikte aynı zamanda lifi alındıktan sonra yağ ve yem sanayisi ile birlikte birçok endüstri koluna hammadde sağlamaktadır. Pamuk tohumunun yem ve yağ kaynağı olarak insan ve hayvan beslenmesinde kullanımını tohumun içerdiği gossypol maddesinden dolayı sınırlı kalmaktadır. Pamuk ıslah hedeflerinden biride tohumunda gossypol içermeyen çeşitlerin geliştirilmesidir. Böylece pamuktan elde edilen yağın kalitesi ve insan beslenmesinde kullanım yaygınlığı artabilecektir. Bu çalışma ile markör destekli seleksiyonu (MAS: Marker Asisted Selection) mümkün kılabilecek olan gossypol ile ilişkili markör geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışma pamuk genetik stokumuzda bulunan ve yapılacak ıslah programlarında ebeveyn olarak kullanılabilecek 48 adet pamuk genotipi ile yürütülmüştür. İlişkilendirme haritalaması çalışmalarında fenotipik veri olarak gövde (adet/ cm2), yaprak (adet/ cm2), koza (adet/ cm2), tohum (adet/ mm2) daki gossypol beze sayıları ve tohum HPLC analizi verileri kullanılmıştır. Genotipik veri olarak genotipler 37 adet SSR markörünün taranması sonucu elde edilen, 83 adet polimorfik bant kullanılmıştır. Genel Linear Modelde (GLM); gövdedeki gossypol ile ilişkili 1 adet, kozadaki gossypol ile ilişki 4 adet, yapraktaki gossypol ile ilişkili 3 adet, tohumdaki gossypol ile ilişkili 8 adet, tohum HPLC sonuçları ile ilişkili 4 adet markör belirlenmiştir. Karışık linear modelde (MLM) ise gövdedeki gossypol ile ilişkili 1 adet, kozadaki gossypol ile ilişki 12 adet, yapraktaki gossypol ile ilişkili 3 adet, tohumdaki gossypol ile ilişkili 3 adet markör belirlenmiştir. Her iki yöntemde de belirlenen 5 adet (BNL3130, BNL3627, JESPR7, BNL3449, BNL387, JESPER178) markörler gossypol yönünden oluşturulmuş F2 popülasyonları gibi özel popülasyonlarda doğrulaması yapılarak, markör destekli seleksiyonda kullanımları mümkün olacaktır.

Anahtar Kelimeler:

Pamuk, Gossypol, İlişkilendirme haritalaması, Genetik stok, SSR

PDF

___

Abdurakhmonov IY, Kohel RJ, Yu JZ, Pepper AE, Abdullaev AA, Kushanov FN, Jenkins JN 2008. Molecular diversity and association mapping of fiber quality traits in exotic G. hirsutum L. germplasm. Genomics, 92(6), 478-487.
Altman DW, Stelly DM, Kohel RJ 1987. Introgression of Glanded-Plant and Glandless-Seed Trait from Gossypium sturtianum Willis into Cultivated Upland Cotton Using Ovule Culture. Crop Science., 27: 880-884.
Anonim 2017. Oilseeds: World Markets and Trade 2017 http://usda.mannlib.cornell.edu/usda/fas/oilseed-trade//2010s/2017/oilseed-trade-08-10-2017.pdf (Erişim Tarihi:09.10.2017)
Bardak A, Bölek Y 2012. Genetic diversity of diploid and tetraploid cottons determined by SSR and ISSR markers. Turkish Journal of Field Crop 17(2), 139-144
Bardak A 2017. Pamukta İlişkilendirme Haritalaması Yöntemiyle Markör Geliştirme. Bursa Tarım Kongresi, 13-15 Ekim 2016, sayfa1-10, Bursa.
Benbouza H, Lacape JM, Jacquemin JM, Courtois B, Diouf FBH, Sarr D, Mergeai G 2010. Introgression of the low-gossypol seed & high-gossypol plant trait in upland cotton: Analysis of [(Gossypium hirsutum× G. raimondii) ²× G. sturtianum] trispecific hybrid and selected derivatives using mapped SSRs. Molecular breeding, 25(2), 273-286.
Bolek Y, Tekerek H, Hayat K, Bardak A 2016. Screening of cotton genotypes for protein content, oil and fatty acid composition. Journal of Agricultural Science, 8(5), 107.
Buser MD, Abbas HK 2001. Update on the Impact of Dry Extruding Cottonseed to Reduce Aflatoxin and Gosspyol Levels. Proceedings of the Beltwide Cotton Conference, 2: 1392-1403.
Cherry JP, Simmons JG, Kohel RJ 1978. Cottonseed Composition of National Variety Test Cultivars Grown at Different Texas Locations. In: Proceedings of the Beltwide Cotton Production Research Conference, Brown, J.M. (Ed.). National Cotton Council of America, Memphis, Tenn., USA., pp: 47-50.
Cherry JP 1983. Cottonseed oil. J. Am. Oil Chem. Soc., 60: 360-367.
Cherry JP, Leffler HR 1984. Seed. In: Cotton, Kohel, R.J. and C.F. Lewis (Eds.). ASA Publishers, Madison, Wisconsin, pp: 511-569. Cherry, J.P., 1983. Cottonseed Endrizzi JE 1962. The Diploid Like Cytological Behavior of Tetraploid Cotton. Evolution, 16: 325-329.
Emiroğlu SH 1974. Gossypol Glandı Tasımayan Pamuk Islahı ve Glandsız Bazı İntrodüksiyon Pamuklarının Ticari Çesitlerle Karsılastırmalı Verim ve Kaliteleri Üzerinde Arastırmalar. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Doçentlik Tezi, Đzmir, 1-20.
Kohel RJ 1973. Genetic Nomenclature in Cotton. Journal of Heredity, 65: 291-295.
Liu G, Mei H, Wang S, Li X, Zhu X, Zhang T 2015. Association mapping of seed oil and protein contents in upland cotton. Euphytica, 205(2), 637-645.
Lusas EW, Lividin GM 1987. Glandless Cottonseed: A Review of the First 25 Years of Processing and Utilization Research. Journal of American Oil Chemists’ Society, 64: 839-854.
McMichael SC 1954. Glandiess boll in upland cotton and its use in the study of natural crossing. Agron. J. 46:527.
Pauly G 1979. Les Glandles à Pigments du Cotonnier: Aspect Génétique et Sélection dés Variétés ‘Glandless’ et ‘High Gossypol’. Cotton Fibres Trop. 34: 379-402.
Percy RG, Calhoun MC, Kim HL 1996. Seed gossypol variation within Gossypium barbadense L. cotton. Crop science, 36(1), 193-197.
Pritchard JK, Stephens M, Donnelly P 2000 Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics 155:945–959
Rooney WL, Stelly DM, Altman DW 1991. Identification of Four Gossypium sturtianum Monosomic Alien Addition Derivatives from a Backcrossing Program with G.hirsutum L. Crop Science. 31: 337-341.
Samora PJ, Stelly DM, Kohel RJ 1994. Localization and Mapping of GL1 and GL2 Loci of Cotton (G.hirsutum L.). Journal of Heredity, 85:152-157.
Sezer Ö 1981. Bölgede Ekilen Islah, Deneme ve Arastırma Projelerinde Denenen Pamuk Çesitlerinin Koza, Tohum, Lif ve Đplik Özelliklerinin Tayini. Adana Bölge Pamuk Arastırma Enstitüsü, Pamuk Arastırma Proje ve Sonuçları, 183-189.
Stipanovic RD 1994. Gossypol in Cotton. Proceedings, The Biochemistry of Cotton Workshop, 23-27.
Vroh Bi I, Baudoin JP, Hau B, Mergeai G 1999. Development of High Gossypol Cotton Plants with Low Gossypol Seeds Using Trispecies Bridge Crosses and In Vitro Culture of Seed Embryos. Euphytica, 106: 243-251.
Yu J, Yu S, Fan S, Song M, Zhai H, Li X, Zhang J 2012. Mapping quantitative trait loci for cottonseed oil, protein and gossypol content in a Gossypium hirsutum× Gossypium barbadense backcross inbred line population. Euphytica, 187(2), 191-201.
Zhang J, Stewar, McD 2000. Economical and Rapid Method for Extracting Cotton Genomic DNA. The Journal of Cotton Science, 4,193-201.
Zhu C, Gore M, Buckler ES, Yu J 2008. Status and prospects of association mapping in plants. Plant Genome 1, 5–20. doi: 10.3835/plantgenome2008.02.0089