Molecular genetic analyses in Origanum (Lamiaceae) taxa in Türkiye

Abstract

Medicinal and aromatic plants (MAPs) belonging to the genus, Origanum L. (Lamiaceae), are called “oregano”. They are economically important and beneficial for trade, medicine, food, cosmetics, and ornamental purposes with their bioactive compound diversity and richness. Although Türkiye is the gene center for generation, speciation, and diversification of oregano throughout the world, their uncontrolled consumption and other factors threaten their status. According to Ietswaart (1980), there are ten morphological sections in the genus. Of these, 25 taxa (including 13 endemics) and 13 hybrids from eight sections grow naturally in Türkiye. The cross-pollinating and gynodioecious nature of oreganos makes their taxonomic classification difficult. In this dissertation, molecular markers (EST-SSRs and SRAPs) were used to assess the complex evolutionary relationships in a herbarium and the Turkish national AARI Gene Bank collection. Cross hybridization due to high gene flow was found to be the main source of genetic diversity within both collections. In both collections, the highest gene flow was observed between two sections, ANA and BRE, with diecious flowers which supports their frequent hybridization when compared to gynodioecious oreganos in nature. The Aegean and Mediterranean regions had the highest gene flow among all regions, while five province pairs had the highest gene flow among all provinces. In conclusion, molecular markers were shown to be a useful tool for examinations of genetic diversity and evolution in oregano.

Origanum (Lamiaceae) cinsine ait tıbbi ve aromatik bitkiler, kekik olarak adlandırılırlar. Biyoaktif bileşen çeşitlilikleri ve zenginlikleri ile ticaret, tıp, gıda, kozmetik ve dekoratif amaçlar için ekonomik olarak önemli ve faydalıdırlar. Türkiye dünyada kekiğin üretimi, türleşmesi ve çeşitlenmesi için gen merkezi olsa da, kontrolsüz tüketimi ve diğer faktörler türünü tehlikeye sokmaktadır. Ietswaart’a göre (1980), bu cinse ait 10 morfolojik seksiyon vardır. Bu 10 seksiyon içerisinden sekizine ait 25 takson (13’ü endemik olmak üzere) ve 13 hibrit Türkiye’de doğal olarak yetişmektedir. Çapraz döllenme ve doğası gereği hem dişi hem erkek üreme organı taşıyan çiçekli bireylerin varlığı kekiklerin taksonomik sınıflandırmalarını zorlaştırmaktadır. Bu tezde moleküler belirteçler (EST-SSR ve SRAP markörleri) bir herbaryum ve bir Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü (ETAE) Gen Bankası ulusal Türk kekiği koleksiyonlarındaki kompleks evrimsel ilişkileri belirlemek için kullanıldı. Yüksek miktarda gen akışına bağlı olarak çapraz hibritleşmeler bu koleksiyonlarda genetik çeşitliliğin ana kaynağı olarak belirlendi. Her iki koleksiyonda da kendileşen türlere nazaran en yüksek gen akışı her ikisi de dış döllenen ANA ve BRE seksiyonları arasında tespit edildi. Ege ve Akdeniz bölgeleri tüm bölgeler arasında en fazla gen akışına sahipken, birbiriyle eşleşen beşer il diğer illere göre en fazla gen akışına sahip olarak belirlendi. Sonuç olarak, moleküler belirteçler kekikte genetik çeşitliliği ve kekiğin evrimini araştırmada yararlı olarak gösterilmiştir.