Çanakkale koşullarında yetiştirilen Stevia rebaudiana bitkisinin bazı bitkisel özelliklerinin belirlenmesi ve moleküler tanımlanması

Bu çalışma Adana, Antalya, Bilecik ve Samsun kökenli şeker otu (Stevia rebaudiana) genotiplerinin Çanakkale şartlarındaki bazı agronomik özelliklerini belirlemek ve genotiplerin moleküler tanımlanmasını yapmak amacıyla yürütülmüştür. Çalışma amacıyla temin edilen bitki fideleri 3 tekerrürlü olacak şekilde tesadüf blokları deneme planına göre Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Dardanos Araştırma ve Uygulama İstasyonunda önceden hazırlanmış tarlaya 13 Mayıs 2016 tarihinde dikilmiştir. Çalışmada bitki boyu (cm), anadal sayısı (adet/bitki), yan dal sayısı (adet/bitki), bitki başına yaş ve kuru ağırlıkları (g/bitki) belirlenmiştir. Genotiplerin moleküler olarak tanımlanmalarında bitkilerde tuz stresine tolerans ile ilişkili oldukları bilinen 8 adet lokus spesifik DNA markörü kullanılarak genotipler arası genetik ilişki incelenmiş ve akım sitometri yöntemi ile çekirdek DNA içerikleri (genom hacmi) belirlenmiştir. Şeker otu bitkisinde daha önce test edilmemiş olan 8 adet lokus spesifik DNA markörü ile toplamda 23 bant elde edilmiş ve bantların 17' sinin polimorfik olduğu belirlenmiştir. Markör başına elde edilen ortalama bant sayısı ile ortalama polimorfik bant sayısı sırasıyla 3,8 ve 2,8 olarak tespit edilmiştir. Markörlere ait ortalama polimorfizm oranı % 74,16 olurken en yüksek ve en düşük polimorfizm bilgi içerikleri (PIC) sırasıyla AtNHX1, MtActin (0,56) ve P5CS (0,12) markörlerden elde edilmiştir. UPGMA yöntemine göre oluşturulan dendrogramda Adana ve Bilecik genotipleri genetik olarak birbirine en yakın iki genotip olurken Samsun genotipi diğerlerinden ayrışmıştır. Akım sitometri kullanılarak elde edilen çekirdek DNA analiz verilerine göre şeker otu genotiplerinin 2C çekirdek DNA içeriklerine ait değerlerin 1,52 ile 1,67 pg arasında değiştiği gözlenmiş ve analiz edilen tüm genotiplere ait değerler kullanılarak şeker otu için ortalama 2C çekirdek DNA içeriği 1,62 pg olarak hesaplanmıştır. Sonuçlar, Çanakkale koşullarında yapılan tek yıllık agronomik çalışmanın daha fazla sayıda bitki genotipi kullanılarak tekrar edilmesi gerektiğini, tuz stresi ile ilişkili lokus spesifik DNA markörlerinin şeker otu bitkisinin DNA parmak izlerinin çıkarılması ve genetik ilişkilerin ortaya konması amacıyla başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir. Sonuçlar aynı zamanda çalışmada kullanılan genotiplere ait çekirdek DNA miktarları bakımından önemli bir farkın olmadığını göstermiştir.

This study was carried to determine some agronomic features and molecular characterizations of sugar leaf genotypes (Stevia rebaudiana) sourced from Adana, Antalya, Bilecik and Samsun regions under Canakkale growth conditions. The seedlings which were specifically provided for this study were planted by hand in a pre-prepared field of Canakkale Onsekiz Mart University, Faculty of Agriculture, Dardanos Research and Application Station in a completely randomized block design with 3 replications on May 13, 2016. The length of the plant (cm), number of major and minor branches per plant, fresh and dry weights of herba (g/plant) have been evaluated. To make molecular characterization, 8 locus specific DNA markers known to be effective against salt stress in plants were used to reveal genetic relationship among genotypes and nuclear DNA contents were determined by flow cytometry. Salt related locus-specific DNA markers which have never been tested in sugar leaf plants produced a total of 23 bands, 17 of those were polymorphic. Average numbers of amplified bands and polymorphic bands were determined as 3,8 and 2,8, respectively. Average polymorphism ratio of markers was 74,16% while the highest and the lowest polymorphism information content (PIC) of markers was obtained from AtNHX1, MtActin (0,56) and P5CS (0,12), respectively. The dendrogram based on the UPGMA cluster analysis showed that Adana and Bilecik were genetically the closest genotypes while genotype Samsun distinctly separated from the others. The results of nuclear DNA content analysis using flow cytometry revealed that the nuclear DNA content of genotypes ranged between 1,52 and 1,67 pg, an average of 1,62 pg. The results indicated that annual agronomic study conducted under Canakkale conditions should be repeated by using more plant genotypes and salt related locus specific DNA markers can be successfully used to determine DNA fingerprints as well as to reveal genetic relationships of sugar leaf plants. The results also revealed that nuclear DNA content of genotypes used in this study was not significantly different.