Susam (Sesamum indicum L.)'da genomik ve metabolomik karakterizasyon

Abstract

Susam (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.