Determination of Genetic Diversity in Elite Orchardgrass (Dactylis glomerata L.) Genotypes Using SSR Markers

Elit Domuz Ayrığı (Dactylis glomerata L.) Genotiplerinde Genetik Çeşitliliğin SSR Markörleri ile Belirlenmesi

Abstract

Orchardgrass (Dactylis glomerata L.) is an economically important, and widely cultivated perennial forage grass. The aim of this study was to determine the genetic diversity and genetic relationship among the orchardgrass breeding lines developed in Aegean Agricultural Research Institute, using simple sequence repeat (SSR, microsatellite) molecular markers. The genetic diversity of 32 orchardgrass was assessed using a set of 24 SSR markers. SSR primer pair combinations yielded 126 alleles for all genotypes. The number of alleles per locus ranged from three to seven with an average of 5.25 alleles across 24 loci. The alleles size ranged from 101 to 354 and the polymorphism rate was 100%. Jaccard genetic distance coefficient varied from 0.21 to 0.84 among genotypes. The degree of genetic diversity among the genotypes was high. Total number of rare alleles was 28 alleles across 126 loci. Dendrogram constructed using neighborjoining analysis based on Jaccard genetic distance matrix were clustered into three main groups A, B and C. Group A was the largest group contained 15 genotypes, while B had 13 genotypes originated mainly from same region. The group C was the smallest group contained genotypes originated from northern part of Turkey. The molecular analysis revealed that a significant genetic variation existed in this orhardgrass collection, and the genotypes studied have potential for ensure rich genetic resources in orchardgrass breeding program. In addition to this, it was concluded that SSR markers are suitable markers for the molecular identification of different orchardgrass genotypes.

Özet

Domuz ayrığı (Dactylis glomerata L.) yaygın olarak yetiştiriciliği yapılan, ekonomik açıdan önemli çok yıllık bir buğdaygil yem bitkisidir. Bu araştırma, Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü yem bitkileri ıslah programı kapsamında geliştirilen elit domuz ayrığı klonlarının akrabalık derecelerini ve genetik çeşitliliğini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Çalışmada 32 genotip ve 24 SSR primeri kullanılmıştır. Moleküler analiz sonucunda SSR primerleri toplamda 126 allel üretmiştir. Allel sayısı 3 ila 7 arasında değişmiş ve lokus başına düşen ortalama allel sayısı 5,25 olarak bulunmuştur. Elde edilen allel büyüklükleri ise 101 bp ile 354 bp arasında değişmiş ve polimorfizm oranı her primer için %100 olarak gerçekleşmiştir. Bireyler arasında uzaklık derecesi Jaccard genetik uzaklık katsayısı kullanılarak elde edilmiş ve 0,21 ile 0,84 arasında değişmiş ve genetik çeşitlilik seviyesi yüksek bulunmuştur. Genotiplerden elde edilen 126 allelin 28’nin nadir alleller olduğu ortaya çıkmıştır. Jaccard genetik uzaklık katsayısı kullanılarak yapılan neighborjoining analizi sonucunda oluşturulan dendrogram 3 ana gruba ayrılmıştır. A grubu en büyük grubu oluşturmuş ve bünyesinde 15 genotip barındırmıştır. B grubu orijini aynı bölge olan 13 genotiple ikinci büyük grubu oluşturmuştur. C grubu ise en küçük grup olup orijini Türkiye’nin kuzeyi olan genotipleri barındırmıştır. Moleküler analizler domuz ayrığı genotiplerinin önemli derecede genetik varyasyon taşıdığı ve ıslah programı için değerli kaynaklar olduğu ortaya çıkmıştır. Bunlara ek olarak, SSR tekniğinin domuz ayrığı genotiplerini moleküler olarak tanımlamada oldukça uygun ve etkili bir teknik olduğu sonucuna varılmıştır.