Pamuk Genotiplerinin Verticillium Solgunluğu ve Lif Kalitesi Özelliklerine Göre Mikrosatellit Temelli Karakterizasyonu

Microsatellite-based characterization of cotton genotypes for verticillium wilt and fiber quality traits

Özet

Özet: Pamuk (Gossypium hirsutum L.), dünya çapında yetişen en önemli doğal tekstil lif bitkilerinden birisidir. Çeşitli biyotik ve abiyotik stres faktörleri, genetik çeşitliliğin az olmasından dolayı, pamuk bitkisinin verimini azaltmaktadır. Verticillium solgunluğu (VS) hastalığı, pamukta önemli verim kayıplarına neden olan en önemli hastalıklar arasında yer almaktadır. Hastalıkla mücadelede en önemli yöntem, VS’ na dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesidir. Ayrıca geliştirilen dayanıklı çeşitlerin lif kalite ve verim özelliklerinin de iyi olması beklenmektedir. Bu nedenle çalışmada, pamuk genotiplerinin VS hastalığına dayanıklılığı ve lif kalitesi için tanımlanmış “Basit dizi tekrarları (SSR)” markörleri ile taranması hedeflenmiştir. Çalışmada, elli farklı pamuk çeşidi, PCR aracılığıyla 30 farklı SSR markörü ile taranmıştır. PCR amplikonları var (1), yok (0) şeklinde skorlandıktan sonra moleküler markörlerin “Polimorfizm bilgi içerikleri (PBİ)” hesaplanmıştır. Testlenen markörler içerisinden 13’ü, toplamda 677 lokusluk ürünle polimorfik bulunmuştur. PBİ değerleri 0.00 ile 0.76 arasında değişkenlik gösterirken markör başına düşen allel sayısı 1 ile 4 arasında değişkenlik göstermiştir. “Temel bileşen analizi”, testlenen örnekleri iki ana grup altında kümelemiştir. “Hiyerarşik küme analizi”, testlenen örnekler arasında genetik çeşitliliğin düşük olduğunu ortaya koymuştur. Analiz sonuçlarına göre, TamcotCamdES, Gloria, Natalia, Lydia, Teks, Tamcot SP37H, N87 ve BA525 pamuk çeşitleri, ıslah çalışmaları için ümitvar çeşitler olarak belirlenmiştir. Ayrıca, kullanılan markörler içinde 4 SSR markörünün (DPL752 ve DPL322 lif kalitesi için, DPL0022 ve GH215 VS dayanıklılığı için) pamuk ıslahında marköre dayalı seleksiyon çalışmalarında kullanılabileceği önerilmektedir.

Abstract

Abstract: Cotton (Gossypium hirsutum L.) is the mostimportant natural textile fiber crop grown worldwide.Several biotic and abiotic stress factors affect cotton yielddue to lower genetic diversity for the traits of particularinterest. Verticillium wilt (VW) is one of the major factorsincurring huge cotton yield losses. The most effectivemanagement option against VW is the developmentof resistant cultivars. The resistant cultivars must alsohave superior fiber quality and yield traits. Therefore,the current study was aimed at screening some of theidentified simple sequence repeats (SSR) markers for VWresistance and fiber quality traits of cotton genotypes inTurkey. Fifty different cultivars were screened with 30SSR markers. Polymerase chain reaction (PCR) was conductedto amplify the SSR markers. The amplified bandswere scored as 0 or 1 for absence and presence, respectively.For the molecular data analysis, polymorphisminformation content (PIC) values of molecular markerswere calculated. Among tested SSR markers 13 werefound polymorphic, which produced a total of 677 loci.The number of alleles per marker ranged from 1 to 4 and,overall average PIC values of markers ranged from 0.00 to0.76, respectively. Principal component analysis executedon presence absence data yielded two distinct groups ofcultivars screened. Hierarchical clustering revealed lowgenetic diversity among the tested cultivars. Based on theresults TamcotCamdES, Gloria, Natalia, Lydia, Teks, TamcotSP37H, N87 and BA525 are the promising cultivars forfurther breeding studies. The results of the current studyalso revealed that 4 SSR markers (DPL752 and DPL322 forfiber traits, DPL0022 and GH215 for VW resistance) out of30 could be used for improving VW resistance and fiberquality in cotton through marker assisted selection.