Molecular Biology and Genetics / Moleküler Biyoloji ve Genetik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/9
Browse
79 results
Search Results
Article Citation - WoS: 1Citation - Scopus: 1Association Mapping of Plant Structure and Yield Traits in Faba Bean (vicia Faba L.)(John Wiley and Sons Inc., 2023) Abuzayed, M.A.; Baytar, A.A.; Yanar, E.G.; Doğanlar, Sami; Frary, AnneTens of thousands of faba bean accessions are available in germplasm collections throughout the world. Morphological characterization of these materials can enrich these collections and aid in the selection of genotypes for use in breeding programs. Results: In this study, 26 morphological characters were analyzed for 61 faba bean landraces and 53 cultivars over two seasons in Izmir, Turkey. The genotypes had high diversity for several yield traits including number of pods per plant, dry seed yield, and 100-seed weight. Association mapping was conducted for the morphological characters using 651 alleles from 100 simple sequence repeat (SSR) markers and a general linear model based on the Q matrix. A false discovery rate of 0.20 was used to test the significance of marker–trait associations resulting in 75 loci detected for 20 of the morphological characters (p ≤ 0.001). Conclusion: Overall, 44% of the quantitative trait loci (QTLs) were for seed traits, with 24%, 15%, and 17% of QTL identified for vegetative, inflorescence, and pod traits, respectively. The phenotypic data and marker–trait associations generated by this work can help breeding programs in the selection and improvement of faba bean. © 2023 Society of Chemical Industry.Article Citation - WoS: 4Citation - Scopus: 4Mapping of Quantitative Trait Loci for the Nutritional Value of Fresh Market Tomato(Springer, 2023) Gürbüz Çolak, Nergiz; Tek Eken, Neslihan; Ülger, Mehmet; Frary, Anne; Doğanlar, SamiThe incidence of many diseases, such as cancer, cardiovascular diseases, and diabetes, is associated with malnutrition and an unbalanced daily diet. Vegetables are an important source of vitamins and essential compounds for human health. As a result, such metabolites have increasingly become the focus of breeding programs. Tomato is one of the most popular components of our daily diet. Therefore, the improvement of tomato's nutritional quality is an important goal. In the present study, we performed targeted metabolic profiling of an interspecific Solanum pimpinellifolium x S. lycopersicum inbred backcross line (IBL) population and identified quantitative trait loci responsible for the nutritional value of tomato. Transgressive segregation was apparent for many of the nutritional compounds such that some IBLs had extremely high levels of various amino acids and vitamins compared to their parents. A total of 117 QTLs for nutritional traits including 62 QTLs for amino acids, 18 QTLs for fatty acids, 12 QTLs for water-soluble vitamins, and 25 QTLs for fat-soluble vitamins were identified. Moreover, almost 24% of identified QTLs were confirmed in previous studies, and 40 possible gene candidates were found for 18 identified QTLs. These findings can help breeders to improve the nutritional value of tomato.Research Project Bazı kültür ve yabani domates,biber ve patlacan türlerinde antioksidant özelliği olan karakter için mevcut genetik varyasyonun tayin edilmesi ve bu karakterleri kontrol eden genlerin moleküler haritalanması(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2007) Frary, Anne; Doğanlar, Sami; Yemenicioğlu, Ahmet; Rusçuklu, Dane; Ökmen, Bilal; Şığva, Hasan Özgür; Tümbilen, Yeliz; Keçeli, Mehmet Ali; Yüce, Duygu; Göl, Deniz; Kırsoy, Öyküm[No Abstract Available]Research Project Domateste (Lycopersicon esculentum) tuza dayanıklılığın fizyolojik ve genetik karakterizasyonu(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2008) Frary, Anne; Doğanlar, Sami; Keleş, Davut; Pınar, Hasan; Göl, Deniz[No Abstract Available]Research Project Biberde kök-uru nematoduna dayanıklılık sağlayan N geninin haritalanması ve moleküler ıslahı(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2014) Frary, Anne; Söğüt, Mehmet Ali; Doğanlar, SamiDünyada yılda yaklaşık 31 milyon ton biber üretilmektedir. Türkiye toplam 2.1 milyon ton yıllık biber üretimi ile Çin (16 milyon ton/yıl) ve Meksika (2.4 milyon ton/yıl)’dan sonra dünyanın en çok biber üreten 3. ülkesidir (FAO 2012). Akdeniz ve Ege Bölgeleri özellikle örtü-altı ve sera biber yetiştiriciliği bakımından en önemli bölgelerimizdir. Akdeniz kıyı şeridinde Antalya'nın Demre, Finike ve Kumluca ile İçel’in Kazanlı üretim sahalarında yoğun bir şekilde sera biber yetiştiriciliği yapılmaktadır. Toplam sera sebzeciliği içinde biber yetiştiriciliğinin yapıldığı kısım yaklaşık %15'lik bir alanı kapsamaktadır. Bir çok biyotik ve abiyotik faktör biber yetiştirilen bölgelerimizde biber tarımını sınırlamakta, verim ve kaliteyi düşürmektedir. Kök-ur nematodları biyotik faktörler arasında yer alan en önemlilerinden birisidir ve ülkemizde biber yetiştirilen alanların en önemli zararlısıdır. Kök-ur nematodları bitki köklerinde irili ufaklı urlar oluşturmak süretiyle bitkinin kökleri vasıtasıyla topraktan su ve besin madde alınımını kısıtlamaktadır. Sonuç olarak, kök-uru nematod zararından dolayı bir çok bölgemizde biber yetiştiriciliği zarar görmektedir ve mevcut mücadele yöntemleri ile üretim maliyetleri artmaktadır. Nematodlarla kültürel mücadele yapmak mümkün görünsede özellikle örtü-altı yetiştiriciliği açısından pratik ve ekonomik olmaktan oldukça uzaktır. Nematod mücadelesinde tek yol biber yetiştirilecek toprakların solarizasyonu veya nematositlerin kullanılmasıdır. Her iki işlemde pahalı, yoğun emek isteyen ve çevre dostu olmayan yaklaşımlardır. Özellikle nematositlerin son derece toksik olmaları, sınırlı bir süre koruma sağlamaları ve kalıntı etkilerinden dolayı kullanımları sakıncalıdır. Geniş alanlarda yapılan çalışmalarında ise toprak solarizasyonu pratik değildir ve çok pahalıya mal olmaktadır. Dolayısıyla, nematod probleminin bulunduğu bölgelerimizde dayanıklı biber çeşitlerinin yetiştirilmesi belkide en kolay, pratik, ucuz ve çevre dostu yaklaşımdır. Ülkemizde yetiştirilen biber çeşitlerinin hiç biri doğal olarak kök-uru nematod dayanıklılığına sahip değildir. Ancak, kök-uru nematodlarına karşı dayanıklılığı birçok Capsicum annuum’da belirlenmiştir ve bu dayanıklılık genlerinin bir çoğu değişik biber çeşitlerine aktarılmıştır. Ancak, dayanıklılık gen’lerinin aktarılması yoğun bir şekilde tarla ve sera koşullarında nematod testlemeleri gerektirdiği için zor bir işlemdir. Bu nedenle bu gen’lerin etkili bir şekilde ıslahı sınırlıdır. Önerilen bu projede biberde belirlenen kök-uru nematodlarına dayanıklılık sağlayan N geni ile bağlantılı olan moleküler markörler belirlenmiştir ve N geninin bağlantılı markör ile Türk biber çeşitlerine aktarılması işlemine başlanmıştır.Research Project Biber (capsicum Annuum)'da Tütün Mozayik Virüsü (tmv), Patates Y Virüsü (pvy), ve Hıyar Mozayik Virüslerine (cmv) Dayanıklılığı Kontrol Eden Genlerin Belirlenmesi, Genetik Haritalanması ve Moleküler Islahı(2007) Doğanlar, Sami; Frary, Anne; Gümüş, Mustafa; Balcı, Evrim; Keçeli, Mehmet AliTürkiye biber üretiminde dünya’da üçüncü sırada yer almaktadır. Biber bitkisi ülkemizin hemen hemen her yöresinde salça, turşu, taze tüketim ve kurutma amaçları için yetiştirilmektedir. Virüs hastalıkları verim düşüklüklerinin yanısıra meyve kalitesindede bozukluklara sebep olmaktadır. Kalitesi düşük ürünün gerek iç ve gereksede dış pazarlarda değerlendirilmesi güçleşmektedir. Türkiye’de yetiştirilen yerel ve melez çeşitlerin hiç birinde problem olan viral hastalık etmenlerinin hepsine birden dayanıklılık mevcut değildir. Bununla birlikte, önemli bir çok virüse karşı dayanıklılık yabani türlerde belirlenmiştir. Günümüze kadar yabani türlerde belirlenen dayanıklılık kaynaklarının hiç biri etkili ve başarılı bir şekilde kültür türü Capsicum annuum’ a aktarılamamıştır. Moleküler genetik haritaların oluşturulması, dayanıklılığı kontrol eden genlerin sayısını, her bir genin dayanıklılık karakteri üzerine etkisi ve bu genlerin biber genomundaki yerlerinin belirlenmesini mümkün kılabilmektedir. Dayanıklılığı kontrol eden genler belirlendikten sonra, bu genlerle link halinde olan moleküler işaretleyiciler kullanmak süretiyle yabani türden belirlenen dayanıklılık genleri istenilen kültür biber çeşitlerine aktarılabilmektedir. Önerilen bu projede, yabani biber türleri C. chilense ve C. frutescens çok zarar verici ve geniş bir alanda dağılım gösteren üç önemli biber bitkisi virüslerine karşı test edilmiştir. Bu virüsler arasında tütün mozayik virüsü (TMV), patates Y virüsü (PVY) ve hıyar mozayik virüsü (CMV) bulunmaktadır. Bu yabani türe ilaveten, New York-TMV ve -CMV izolatlarına karşı dayanıklı oldukları belirlenen ileri ıslah hatları da Türkiye’de mevcut viral izolatlarla test edilmiştir. Genetik haritalama populasyonları geliştirilmiş ve bu hastalıklara dayanıklılığı sağlayan genlerle bağlantı halinde olan moleküler işaretleyiciler belirlenmiştir. Dayanıklılıkla bağlantı halinde olduğu belirlenen moleküler işaretleyiciler kullanarak dayanıklılık genleri ülkemizde yetiştirilen biber çeşitlerine aktarılmıştır.Research Project Ulusal Kavun (cucumis Melo) Kolleksiyonlardaki Genetik Çeşitliliğin Belirlenmesi(2009) Frary, Anne; Doğanlar, Sami; Taşkın, Tuncer; Tan, Ayfer; İnal, Abdullah; Mutlu, SevgiTürkiye kavun, hıyar, kabak ve karpuz gibi ürünleri içeren Kabakgiller ailesi için ikinci dereceden genetik çeşitlilik merkezidir. Bu türler için bir mikro çeşitlilik merkezi olarak önemli olmasına ilaveten Türkiye bu ürünlerin dünyadaki en büyük üreticilerinden biri durumundadır ve dünya kavun üretiminde ikinci sırada yer almaktadır. ETAE Ulusal Gen Bankası kolleksiyonları ülke boyunca 48 değişik lokasyondan toplanmış 350 civarında kavun tohum örnekleri (accessions) içermektedir. Bu kolleksiyonlar Türkiye’nin biyoçeşitliliğinin ve değerli genetik kaynaklarının korunmasını ve muhaza edilmesini sağlamaktadır. Bununla birlikte, germplazm idaresi (tohum örneklerinin çoğaltılması, yeniden üretilmesi ve muhafaza edilmesi), özellikle kavun gibi yüksek oranda yabancı döllenme gösteren ve sarılgan bir büyüme şekline sahip olan ürünler için pahalıdır ve çok zaman ve yoğun işgücü gerektirmektedir. Son zamanlarda, çok sayıda araştırma moleküler markörlerin tek başlarına yada morfolojik karakterlerle birlikte germplazm karakterizasyonu ve idaresi için kullanılabilirlikleri üzerine yoğunlaşmıştır. Bu markörlerden elde edilen veriler kolleksiyonlar içerisindeki genetik çeşitliliğin ve tohum örnekleri arasındaki genetik ilişkilerin belirlenmesinde kullanılabilmektedir. Bu bilgiler sinonim yapıdaki (farklı isim altında özdeş genetik yapılar) çeşitlerin elimine edilmesine ve hononim yapıdaki (aynı isim altında farklı genetik yapılar) çeşitlerinde birbirinden ayırt edilmesine olanak sağlayacaktır. Bu şekilde, özgün materyaller çekirdek kolleksiyonlar için belirlenebilmektedir.Research Project Solanaceae'de kıyaslamalı genom analizleri: model sistem olarak patlıcan (Solanum melongena L.)(2010) Doğanlar, Sami; Mutlu, Sevgi; Frary, Anne; Eanes, Ritchie C.; Daunay, Marie ChristineKıyaslamalı genom analizleri aynı ailenin değişik türleri arasındaki gen ve genomların yapısını ve fonksiyonlarındaki benzerlikleri ve farklılıkları incelemektedir. Esas olarak kıyaslamalı genomiks (1) her türdeki her bir genin rolünü, (2) bir türü diğer bir türden (örneğin fenotipik, büyüme şekli ve çevreye adaptasyon gibi) ayırmadaki önemli değişikliklerin ne olduğunu ve (3) bu değişikliklerin nasıl oluştuğunu (evrimsel işlemleri) araştırmaktadır. Son yirmi yıllık süre içerinde değişik bitki taxa’larında yapılan kıyaslamalı genom analizleri sonucunda, 130-240 milyon yıl süren angiospem evrimi sonrası ortaya çıkan morfolojik, gelişim ve biyokimyasal seviyelerdeki son derece dramatik değişikliklere rağmen, çok değişik bitki türlerinin gen içerikleri ve kromozom boyunca gen sıralarının korunduğu ortaya konmuştur. Dolayısıyla, heterologous DNA markörlerinin ve hatta sekanz bilgilerinin akraba türler arasında kullanımı mümkündür. Türler arasındaki genom bilgilerinin birbirine çevirebilme yeteneği minor öneme sahip çok sayıda diğer bitki türlerinde de genom analizlerini hızlandırmıştır.Research Project Susam (Sesamum indicum L.)'da genomik ve metabolomik karakterizasyon(2011) Doğanlar, Sami; Uzun, Bülent; Fırat, Şeymuz; Frary, AnneSusam (Sesamum indicum L.) eski dünya’da orijin almış insanlar tarafından kullanılan en eski yağ bitkilerinden birisidir. Son zamanlarda, besin içerikleri ve sağlıkla ilgili özellikleri açısından ilgi çeken bir ürün durumuna gelmiştir. Susam yağı tedavi amaçlı olarak tıbbi uygulamalarda ve ilaç yapmında yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Ürünün bu önemine rağmen, susam ıslahı, genetiği ve moleküler biyolojisi ile ilgili olarak çok az sayıda araştırma yapılmıştır. Bu durumun sebeplerinden bir tanesi, susam için geliştirilmiş genomik araçların yeterli miktarda olmamasıdır. Önerilen projede bu eksikliği gidermek için susam için genetik araçların gelitirilmesine çalışılmıştır. Bu amaç için Türkiye’de genel ekim alanı bulan bir susam çeşidi olan Sesamum indicum cv. Muganlı-57 çeşitinden eld edilen DNA kullanılarak genomik dizileme yapılmıştır ve elde edilen bu diziler 3101 adet SSR markörünün geliştirilmesinde kullanılmıştır. Ayrıca, halka açık gen veribankalarında mevcut bulunan EST dizileride markör geliştirme çalışmalarında kullanılmıştır. Bu çalışma sonucunda 318 adet EST-SSR markörü geliştirilmiştir. Geliştirilen genomik ve EST-SSR markörleri sayıları 160 civarında olan Türk ve 73 adet dünya susam genotiplerinin çeşitlilik analizlerinde kullanılmıştır. Ayrıca, beş adet AFLP primer kombinasyonuda Türk susam çeşitlerinin genetik çeşitlilik analizlerinde kullanılmıştır. İlaveten, bu materyaller toplamda 17 morfolojik ve agronomik karakter bakımından kantitatif olarak incelenmiştir ve susam tanımlama klavuzuna (IPGRI ve NBPGR 2004) göre değerlendirilmiştir. Geliştirilen bu markörler, ayrıca, Sesamum indicum için ilk moleküler genetik bağlantı haritasının oluşturulmasında da kullanılmıştır. Bu amaç için iki haritalama populasyonu geliştirilmiştir. İlk populasyon bir F6-RIL populasyonu olup Sesamum indicum var. Korea-1 (Acc. No: 92-3091) x Sesamum indicum var. Africa-3 (Acc. No: 95-223) melezlemesinden oluşturulan türleriçi (intraspecific) melezlemelerden türetilmiştir. Ayrıca, Sesamum indicum cv. Muganlı 57 x Sesamum alatum melezlemesinden türetilen bir F2 populasyonu da çalışmada kullanılmıştır. Genetik bağlantı haritası oluşturmak için proje kapsamında geliştirilen toplam 3419 Genomik-SSR and EST-SSR markörleri haritalama populasyonunun ebevenylerinde testlenmiştir. Türleriçi populasyonda polimorfizm seviyesi çok düşük düzeyde kalmıştır. Türlerarası populasyonda da polimorfizm seviyesi düşük olmasına rağmen bir moleküler genetik bağlantı haritasının oluşturulmasına imkan vermiştir.Research Project Domates (Solanum lycopersicum L.)’te birincil ve ikincil metabolitler ve anahtar enzimler için kantitatif karakter lokus analizleri(2018) Doğanlar, Sami; Frary, AnneDomates gıda değeri yüksek ve çoğu sağlıklı ilişkili olan çok sayıda besin içeriklerine sahip olması açısından hem ülkemizde hem de dünyada insanlar için günlük diyetimizin önemli bir kısmını oluşturan önemli bir tarımsal üründür. Nüfus artışı ile doğru orantılı olarak sağlık ve beslenme ile ilgili ortaya çıkan tüketici kaygıları nedeniyle domates önemli bir besin kaynağı olarak dikkate çekmektedir ve taze ve işlenmiş ürün olarak tüketiminde artış beklenmektedir. Ne yazık ki, tüketiciler son zamanlarda domatesteki tat, lezzet ve aroma eksikliğinden sürekli olarak şikayet etmektedirler. Domates meyvelerindeki tat, aroma ve lezzet eksikliği yetiştirme koşulları ve iklim şartları gibi bir çok faktörden etkilenmesine rağmen esas olarak geliştirilen domates çeşitlerinin ıslahında tat ve aroma gibi özellikler fazla dikkate alınmamıştır. Daha önceki ıslah ve genetik çalışmalarda verim, biyotik ve abiyotik stres toleransı, iç, dış meyve rengi ve suda çözünebilir kuru madde içeriği gibi daha çok ıslahçıların, tohum ticareti yapan firmaların ve domates üreticilerinin talep ettikleri konulara odaklanılmıştır. Günümüze kadar tüketicilerin talepleri tat ve aroması iyi ve besin içeriği bakımından zengin domates çeşitlerinin geliştirilmesi hep ihmal edilmiştir. Tat, aroma ve besin içeriği gibi kompleks kalıtım gösteren karakterlerin ıslahında ıslahçıların ilgisizliği yanısıra biyokimyasal ölçüm teknolojilerininde yetersiz olması önemli bir etken olmuştur. Günümüzde analitik kimya ve biyokimya alanında yaşanan teknolojik gelişmelerle bu tip karakterlerin ölçülmesi hem teknolojik olarak mümkün hale gelmiştir ve hemde nispeten daha ucuz ölçümler yapmak imkan dahilinde olmuştur. Bu projede tat, aroma ve besin içeriği karakterleri için metabolik analizler ve moleküler genetik haritalama çalışmaları birlikte uygulanmıştır. Çalışmada tat, aroma ve besin içeriği karakterleri bakımından zengin bir yabani domates türü olan Solanum pimpinellifolium LA1589 x Solanum lycopersicon cv. Tueza (sera tipi çeşit) melezlemesinden türetilmiş BC2F6 kademesinde IBL populasyonu kullanılmıştır. IBL haritalama populasyonu sera koşullarında yetiştirilmiştir. Elde edilen agronomik ve teknolojik karakterlere ait fenotipik verilerle moleküler markör çalışmalarından geliştirilen genomik veriler kantitatif karakter lokus haritalama teknikleri ile analiz edilmiştir. Çalışma sonucunda hem agronomik ve hemde teknolojik karakterlerle ilgili kantitatif karakter lokusları (QTL) belirlenmiştir. Elde edilen QTL lokuslarının Solanum pimpinellifolium LA1589 allellerinin ilgili karakterlerin değerlerini artırdığı bulunmuştur. Bu sonuçlarda, Solanum pimpinellifolium?dan aktarılan QTL bölgelerinin yüksek tat, aroma ve besin içeriği karakterleri için geliştirilecek domates çeşitlerinin ıslahında kullanılabileceği gösterilmiştir. Bu proje TÜBİTAK tarafından Prof. Dr. Sami Doğanlar?a sağlanan AR-GE (114Z116) desteğiyle tamamlanmıştır.