MOLEKÜLER İŞARETLEYİCİLERİN DAYANIKLILIK ISLAHINDA KULLANILMASI. Zübeyir DEVRAN Narenciye ve Seracılık Araştırma Enstitüsü, Antalya



Benzer belgeler
Hafta VIII Rekombinant DNA Teknolojileri

MOLEKÜLER BİYOLOJİ LABORATUVARI

KARADENİZ BÖLGESİNDEN SEÇİLEN BAZI KIRMIZI AHUDUDU (Rubus ideaus L.) TİPLERİNİN GENETİK FARKLILIĞININ RAPD TEKNİĞİ İLE BELİRLENMESİ

Moleküler Markörlerin Bitki Islahında Kullanımı

YÜKSEKÖĞRETİM KURULU YARDIMCI DOÇENT : Sinop Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Biyoloji Bölümü Sinop

I. Projenin Türkçe ve İngilizce Adı ve Özetleri İvesi Koyunlarında mikrosatellite lokuslarında polimorfizmin tespiti Güneydoğu Anadolu Tarımsal Araştı

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DOMATES HATLARINDA Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici YE DAYANIKLILIĞIN MOLEKÜLER MARKÖRLER YARDIMIYLA BELİRLENMESİ

Bitki Biyoteknolojisinde Moleküler Markörler. Molecular Markers in Plant Biotechnology

Buğdayda Sarı Pasa Dayanıklı ve Duyarlı Bazı Çeşit ve Hatların SSR Analizleri 1

SALGIN ARAŞTIRMASINDA KULLANILAN TİPLENDİRME YÖNTEMLERİ

REKOMBİNANT DNA TEKNOLOJİSİ. Araş. Gör. Dr. Öğünç MERAL

T.H. Morgan ve A.H. Sturtevant 1911

Genom analizi için belirteç olarak kullanılan DNA dizileri

Domuz Ayrığı (Dactylis glomerata L.) Populasyonlarında Genetik Çeşitliliğin Belirlenmesi

Rekombinant DNA Teknolojisi-II

GENETİK MARKÖRLER ve ANALİZ METODLARI

ANTEPFISTIĞI SSR LOKUSLARINDAN YENİ ISSR PRİMERLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ. Development Of New ISSR Prımers From Pıstachıo SSR Locı

FEN ve TEKNOLOJİ / GENETİK MÜHENDİSLİĞİ ve BİYOTEKNOLOJİ. GENETİK MÜHENDİSLİĞİ ve BİYOTEKNOLOJİ

HAFTA III Bağlantı, Asosiyasyon, Haritalama

Domateste Kök ur nematodu (Meloidogyne javanica (Treub, 1885) Chitwood) na dayanıklılık sağlayan Mi-1.2 geninin Mi23 SCAR markırı ile belirlenmesi

Şeker Pancarı Islahı

Doğrudan gen aktarım teknikleri

GENETİK TANI YÖNTEMLERİ. Prof.Dr.Mehmet Alikaşifoğlu

Domateste kök-ur nematodlarına dayanıklılık genleri

HLA Tiplendirmesi PCR-SSP. Türker Duman PhD

MOLEKÜLER BİYOLOJİDE KULLANILAN YÖNTEMLER I DNA POLİMORFİZMİNİN MOLEKÜLER MARKER LARLA ANALİZİ

POLİMERAZ ZİNCİR REAKSİYONU (PZR-PCR) VE RESTRİKSİYON PARÇA UZUNLUĞU POLİMORFİZMİ (RFLP)

GENETİK POLİMORFİZMLER. Prof. Dr. Filiz ÖZBAŞ GERÇEKER

DNA MİNİSATELLİT MARKIRLARINDAN YARARLANILARAK FİĞDE (Vicia sativa L.) TANE VERİMİNİN ÖNCEDEN BELİRLENMESİ OLANAKLARI

Rekombinant DNA Teknolojisi-I

TARIMSAL BİYOTEKNOLOJİ ANABİLİM DALI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

1. Ekstraksiyon Tamponu: %2 (w/v) CTAB (Cetyltrimethyl-ammonium bromide) 1.4 M NaCl, % 0.2 (v/v) β-merkaptoetanol, 20 mm EDTA. 100 mm Tris-HCl (ph 8)

Triticum dicoccoides ile Triticum durum Melezlerinin F 4 Neslinde ve Ebeveynlerinde RAPD Yöntemiyle Genotip Belirlenmesi

KALITIM #12 MODERN GENETİK UYGULAMALARI (BİYOTEKNOLOJİ) SELİN HOCA

POYRAZ TIBBİ CİHAZLAR EDVOTEK

BAZI TURUNÇGİL TÜRLERİNE UYGUN RAPD MARKÖRLERİN BELİRLENMESİ

Bitki Moleküler Biyolojisi. Prof. Dr. Nermin Gözükırmızı

Mikrosatellitler ve Kullanım Alanları

Moleküler Nematoloji. Eğitim Süresi: 6 ay (29 Aralık Haziran 2014) Eğitim Yeri: Kaliforniya Üniversitesi, Davis Bitki Bilimleri Bölümü

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ. Zeliha YAŞA BAHÇE BİTKİLERİ ANABİLİM DALI ANKARA Her hakkı saklıdır

DNA Dizileme (Sekanslama)

Bazı Makarnalık Buğday Çeşitleri ile Yeni Geliştirilen Hatlarda Genetik İlişkilerin RAPD Markörleriyle İncelenmesi 1

DNA TEKNOLOJİSİNİN GELİŞİMİ

Assist. Prof. Dr. Hilal Betül Kaya Akkale

Öğr. Gör. Tuğba GÜLEÇ

Rekombinant DNA Teknolojisi, Klonlama ve Kullanım Alanları

Medicago truncatula EST Veri Tabanından EST SSR Markörlerinin Geliştirilmesi

ARAŞTIRMA. Rastgele Çoğaltılmış Polimorfik DNA Yöntemiyle Kanatlı Etlerinde Tür Tayini. 2007: 21 (4):

BAZI KARPUZ GENOTİPLERİNİN SSR ve SRAP MARKÖRLERİ ile KARAKTERİZASYONU 1. Characterization of Some Watermelon Genotypes by SSR and SRAP Markers

HIYARDA KÖK-UR NEMATODLARINA KARŞI MOLEKÜLER MARKIRLARIN GELİŞTİRİLMESİ

Hücre içinde bilginin akışı

Beyaz Nektarin Tiplerinin AFLP Moleküler Markör Polimorfizminin Prunus Cinsine Giren Önemli Türlerle Karşılaştırılması

Doç. Dr. Ahmet İPEK ÖĞRENİM DURUMU GÖREVLER

DOMATESTE ERKEN YANIKLIK HASTALIĞINA DAYANIKLILIK SAĞLAYAN GENLERİN MOLEKÜLER MARKÖRLER YARDIMIYLA GENETİK HARİTALAMASI ÖN ÇALIŞMALARI

T.C SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ORMAN AĞACI ISLAHI. Yrd. Doç. Dr. DENİZ GÜNEY ( GÜZ DÖNEMİ)

ÜNİTE 12:GENETİK MÜHENDİSLİĞİ VE BİYOTEKNOLOJİ

DNA TİPLEME YÖNTEMLERİ (SOMATİK STRLOKUSLARI)

DOMATESTE KÖK VE KÖK BOĞAZI ÇÜRÜKLÜĞÜNE NEDEN OLAN Fusarium oxysporum f. sp. radicis lycopersici ye DAYANIKLILIĞIN KALITIMI

Agaroz jel elektroforezi

b. Amaç: Gen anatomisi ile ilgili genel bilgi öğretilmesi amaçlanmıştır.

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ. RAPD ANALİZİ İLE GÜLLERDE (Rosa sp.) GENETİK TANIMLAMA. Mikail ÇALIŞKAN

AVRASYA ÜNİVERSİTESİ

GIDA BİYOTEKNOLOJİSİNDE GÜVENLİK GIDA BİYOTEKNOLOJİSİNDE UYGULAMALARI. Neslihan ATLIHAN

ILIMAN İKLİM MEYVE TÜRLERİNDE ÇEŞİT VE TİPLERİN MOLEKÜLER TEKNİKLERLE KARAKTERİZASYONU

ASMADA QTL (KANTİTATİF KARAKTER LOKUS) ANALİZİ. Burçak İŞÇİ. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü Bornova-İzmir/TURKEY

VEKTÖRLER Halime Nebioğlu

Doku kültüründeki zorluklar. Virüs Bakteri Mantar Mikoplazma Böcek ve diğerleri ile kontaminasyon

Differential Display. Özgür Çakır

hendisliği BYM613 Genetik MühendisliM Tanımlar: Gen, genom DNA ve yapısı, Nükleik asitler Genetik şifre DNA replikasyonu

HLA Tiplendirmesinde Yeni Nesil Dizileme. Dr. Türker DUMAN

VİRAL TANI KİTLERİ (GFJ-480)

GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DOKTORA DERS KATALOĞU

İNSAN GENETİĞİ EK NOT. Çağdaş genetik terminoloji

(ZORUNLU) MOLEKÜLER İMMÜNOLOJİ I (TBG 607 TEORİK 3, 3 KREDİ)

TÜBİTAK BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK- PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI LİSE3 (Çalıştay 2013) BİYOLOJİ GRUP TUHAF

Prof.Dr. NEDİM MUTLU

Genetik Yöntemlerle Bakterilere Gen Transferleri. (Cüneyt Akdeniz)

BİY 4008 GENETİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ. Doç. Dr. Nurettin YÖREK

BİTKİ ISLAHINDA MOLEKÜLER BELİRTEÇLERİN KULLANIMI ve GEN AKTARIMI

DÖNEM 1- A, 3. DERS KURULU ( )

MANTARLARIN EPİDEMİYOLOJİK TİPLENDİRİLMESİ. Dr. Ayşe Kalkancı Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TARLA BİTKİLERİ ANABİLİM DALI

KLEMANTİN MANDARİNİNDE (Citrus clementina Blanco) SSR MARKÖRLERİ İLE GENETİK HARİTALAMA 1

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ADIM ADIM YGS- LYS 92. ADIM KALITIM 18 GENETİK MÜHENDİSLİĞİ VE BİYOTEKNOLOJİ ÇALIŞMA ALANLARI

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Araştırma Makalesi/Research Article Derim, 2013, 30 (2):42-53

BİO 775 PROTEOMİK ve GENOMİK

ADIM ADIM YGS LYS. 93. Adım KALITIM -19 MODERN GENETİK UYGULAMALAR

Bazı çıplak boyunlu köy tavuğu kongenik populasyonlarında mikrosatelit DNA polimorfizmi

YAPAY KROMOZOMLAR. cerevisiae. de kurulmuştur. Halkasal. Yapay kromozomlar ilk defa tomurcuklanan maya olan Saccharomyces

DNA İnceleme Teknikleri GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE DNA İNCELEME TEKNİKLERİ VE PRENSİPLERİ. DNA Jel Elektroforezin Aşamaları. DNA Jel Elektroforezi

DÜŞÜK SICAKLIK STRESİ

Bazı Ekmeklik Buğday (Triticum aestivum L.) Çeşit ve Hatlarının Genetik Uzaklıklarının Belirlenmesi

Doç. Dr. Tijen Talas-Oğraş. TÜBĐTAK - Marmara Araştırma Merkezi Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji Enstitüsü

DNA Teknolojisi ve Genomikler

TÜRKİYE DE BULUNAN BAZI YERLİ SIĞIR IRKLARININ GENETİK YAPILARININ KARAKTERİZASYONU

Transkript:

MOLEKÜLER İŞARETLEYİCİLERİN DAYANIKLILIK ISLAHINDA KULLANILMASI Zübeyir DEVRAN Narenciye ve Seracılık Araştırma Enstitüsü, Antalya ÖZET Bitkiler; virüs, bakteri, fungus, nematod ve böcekler tarafından saldırıya uğramaktadırlar. Bitkiler bunlara karşı kendilerini koruyacak bağışıklık sistemlerine sahip değillerdir. Bununla birlikte kendilerini korumak için ya devamlı yada teşviklenme durumunda faaliyete geçen antimikrobial savunma mekanizmaları ve dayanıklılık genleri (R) taşımaktadırlar. Dayanıklılık ıslahının amacı, dayanıklı genlerinin belirlenmesi, kültür bitkilerine aktarılması ve klonlanmasıdır. Dayanıklılık genlerinin belirlenmesi, geleneksel yöntemlere göre uzun zaman almakta ve gözlemlemek zordur. Moleküler markörler kullanılarak bu zorluklar ortadan kaldırılmaktadır. Anahtar Kelimeler: Dayanıklılık, RFLP, RAPD, SSR, AFLP. USE OF MOLECULAR MARKERS IN RESISTANCE BREEDING ABSTRACT Plants are attacked by viruses, bateria, fungi, nematodes and insects. Plants haven t immune system to protect themselves against pathogens and pests. Howewer, they have carried mechanisms of antimicrobial defense which are either constitutive or inducible and resistance (R) genes. The purpose of resistance breeding is determined resistant genes, transfered to cultivar plants and cloned. Determination of resistance genes are time consuming and difficult in tradition breeding. These can be eliminated using molecular markers. Key words: Resistance, RFLP, RAPD, SSR, AFLP. 1. GİRİŞ Bitkiler yaşadıkları ortamda çeşitli hastalık ve zararlı etmenler (virüs, bakteri, fungus, nematod vb) tarafından saldırıya uğramaktadırlar (Baker ve ark., 1997). Bir bitki, bir patojenin veya ırkının konukçusu olurken başka bir patojenin konukçusu olmamaktadır. (Staskawicz ve ark., 1995). Bitki, konukçusu olduğu hastalık ve zararlı etmenin hücre içine girmesini engelleyici veya hücre içine girmeyi başarmış etmenin çoğalması ve yayılmasını önleyebilecek kimyasal maddelere (antimikrobial bileşikler, enzimler, yapısal savunma engelleyicileri vb) sahiptirler (Dixon ve ark., 1994). Bununla birlikte, bitkilerde en etkili savunma mekanizması dayanıklılık genleri (Resistance, R) tarafından sağlanmaktadır (Dixon ve ark., 1994; Parker ve Coleman, 1997). Dayanıklılık genleri, patojene karşı dayanıklılığı kontrol eden en önemli yapısal proteinlerdir (Staskawicz ve ark., 1995; Van der Biezen ve Jone, 1998; Feys ve Parker, 2000). Dayanıklılık ıslahının amacı; üzerinde çalışılan hastalık veya zararlı etmene karşı dayanıklılığı sağlayan gen veya genleri belirlemek, bunları ıslah programında kullanarak dayanıklı bireyler elde etmektir. Dayanıklılık ıslah programında en büyük zorluk ebeveynlerin (duyarlı ve dayanıklı bireyler) melezlenmeleri sonucu elde edilen dayanıklı bireylerin belirlenmesidir. Bu durum, klasik olarak ıslah sonucu elde edilen bitkilerin patojenle testlenmeleriyle ortaya koyulmaktadır. Bu uygulamalar zaman almakta, fazla iş gücü gerektirmekte ve oldukça güç olmaktadır. Ayrıca aynı

anda bir bitkiyi birden fazla patojenle testleme imkansız olmaktadır. Bütün bu olumsuzluklar moleküler markörlerin (belirteçlerin) kullanılması ile aşılabilmektedir. Üzerinde çalışılan dayanıklılık genleri ile ilgili moleküler markör veya markörler oluşturulduğu zaman, ıslahın her aşamasında dayanıklı ve duyarlı bitkiler birbirlerinden hızlı ve güvenli şekilde ayrılabildiğinden, zaman ve işgücü kaybı azaltılmaktadır. Birden fazla dayanıklılık genini de aynı anda belirlemek mümkün olmaktadır. Bununla birlikte moleküler markörler kullanılarak dayanıklılık genleri haritalanmakta ve klonlanmaktadır (Milligan ve ark., 1998; Rossi ve ark., 1998). Bu dayanıklılık genleri duyarlı bitkilere aktarılarak transgenik bitkiler elde edilmekte, buda ıslah programı kısaltmaktadır. Bu makalede, yaygın olarak kullanılan moleküler markörler ve bunların dayanıklılık ıslahında kullanılmaları hakkında bilgi vermek amaçlanmıştır. 2. MOLEKÜLER MARKÖRLER Moleküler markörler, genomda herhangi bir gen bölgesi yada gen bölgesi ile ilişkili DNA parçasıdır. Bu markörler, polimeraz zincir reaksiyonuna bağlı olmayanlar (RFLP) ve bağlı olanlar (RAPD, AFLP, SSR) olarak adlandırılmaktadır (Staub ve ark., 1996; Ridout ve Donini, 1999). 2.1. Kesilen Fragmentlerin Uzunluk Polimorfizmi (Restriction Fragment Lenght Polymorphisms, RFLP) İlk keşfedilen moleküler markör sistemidir. Üzerinde çalışılan bitkinin DNA sı çeşitli restriksiyon enzimleri ile kesilir ve agorozda bir güç kaynağı yardımı ile yürütülür. DNA lar southern blot tekniği kullanılarak naylon menbrana aktarılır. Markör olarak kullanılan DNA parçacıkları P 32 veya biotin ile işaretlenir ve membran da bulunan kesilmiş DNA lar ile eşleşmeye (hibridizasyona) tabi tutulur. Film geliştirilerek elde edilen sonuçlar değerlendirilerek dayanıklı ve duyarlı bitkiler arasında farklılık (polimorfizm) bulmaya çalışılır. Çok fazla DNA ya ihtiyaç duyulması, pahalı ve fazla zaman alması tekniğin dezavantajını; sonuçların güvenirliği ve kodominat marker sistemine sahip olması ise avantajını oluşturmaktadır (Tanksley ve ark., 1992; Ahn ve Tanksley, 1993; Staub ve ark., 1996). 2.2. Değişken DNA Dizilerinin Tesadüfen Çoğaltılması (Random Amplified Polymorphic DNA, RAPD) RFLP metodundaki zorlukları aşmak ve PCR tekniğinin getirdiği avantajlardan yararlanmak amacıyla RAPD tekniği geliştirilmiştir (Williams ve ark.1990). Sistemin temeli, dayanıklı ve duyarlı bitkiler rasgele üretilmiş 6-10 baz uzunluğundaki RAPD primerleriyle PCR yapılması ve bireyler arasında farklılığın belirlenmesidir. PCR esnasında primerler tesadüfi olarak genoma bağlanmakta ve bağlanılan bölgeler çoğaltılmaktadır. PCR ürünleri, elektroforesis edildikten sonra ethidium bromide ile boyanarak oluşan polimorfik bantlar dikkate alınarak dayanıklı ve duyarlı bireyler birbirlerinden ayrılmaktadır. Kullanılan her RAPD primeri için oluşan PCR ürünleri iki grup içerisinde incelenmektedir. Birincisi değişken olarak adlandırılırlar ve bunlar nükleotitlerdeki inversiyon, delesyon (silinme) ve primer bağlanma bölgelerindeki nükleotit değişikliğinden kaynaklanmaktadır. İkincisi değişken olmayanlar (monomorfik) olarak

adlandırılmaktadırlar (Williams ve ark., 1990) RAPD analizi temelde basittir ve tekniği kullanmak için dizilim (sekans) analizine gerek yoktur. Uygulanması hızlı ve kolaydır. Çoğaltma işlemi normal PCR koşullarından farklı olmakta, primer bağlanma sıcaklığı çok düşük (35-37 o C) tutulmakta ve tek bir primer kullanılmaktadır. Markörün uygulamasının hızlı ve kolay olması avantajını; yalnızca dominant markerler oluşturulması, PCR esnasında yanlış eşleşmelerin oluşu, PCR şartlarındaki küçük bir değişmenin bile sonuçları etkilemesi ve laboratuarlar arasında tekrarlanma problemine neden olması tekniğin dezavantajını oluşturmaktadır (Williams ve ark., 1990; Santos ve ark., 1994; Thormann ve ark., 1994). 2.3. Çoğaltılan Fragmentlerin Uzunluk Polimorfizmi (Amplified Fragment Length Polymorphisms, AFLP) Yeni bir markör sistemi olarak geliştirilmiştir (Vos ve ark., 1995). Ebeveynler ve ıslah sonucu elde edilen bireylerin DNA ları iki restriksiyon enzimiyle (4 baz ve 6 baz) kesilmekte ve DNA nın kesilmesi sonucu oluşan bu DNA parçacıkları adaptörlerle birleştirme (ligasyon) yapılmaktadır. Ligasyon ürünleri birer baz ilave edilmiş primerlerle PCR yapılmakta ve elde edilen PCR ürünleri 3 baz ilave edilmiş primerlerle (primerlerin birisi radyoaktif veya fluoresent ile işaretlenmekte) secici PCR tabi tutulmaktadır. PCR ürünleri poliakrilamid jelde yürütülerek oluşan polimorfizme göre sonuçlar değerlendirilmektedir. Tek bir reaksiyonda 30-150 bölge tanımlanabilmesi, sonuçların tekrarlanabilir olması en önemli avantajını oluşturmaktadır. Dezavantajı ise pahalı olması, laboratuar ekipmanına gereksinim duyulması ve dominat markör olmasıdır (Vos ve ark., 1995; Ridout ve Donini, 1999). 2.4. Basit Tekrarlı Diziler (Simple Sequence Repeats SSR) Canlı genomunda çok sıklıkla tekrarlanan DNA dizileri bulunmaktadır. Bu diziler belirli sayılarda tekrarlanmaktadır. Dizilerin genomun neresinde bulunduğu ve kaç defa tekrarlandığı türden türe değişiklik göstermektedir. Aynı tür içindeki fertler arasında da bu dizilerin bulunup bulunmamasına dayalı olarak SSR tekniği geliştirilmiştir. Tekrarlanan bölgelere özgü spesifik primerler geliştirilmekte ve bu primerler ile PCR yapılmaktadır. PCR ürünleri, elektroforesis yapıldıktan sonra ethidium bromide veya gümüş nitrat kullanılarak boyandıktan sonra polimorfizim aranmaktadır. Tekniğin, kodominant yapı göstermesi ve tekrarlanabilir olması en önemli avantajını; genom bilgisine ve dizilim analizine ihtiyac duyulması dezavantajını oluşturmaktadır (Rangwen ve ark., 1995; Ridout ve Donini, 1999). 3. MOLEKÜLER MARKÖRLERİN GÖRÜNÜŞLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILMASI 3.1. Dominant markörler : Alleller arası ilişkide dominantlık söz konusu olduğundan heterozigot bireyleri (Aa) belirlemek mümkün değildir. 3.2. Kodominant markörler: Alleller arası ilişkide dominantlık söz konusu olmadığı için heterozigot bireyleri (Aa) homozigot dominant (AA) bireylerden ayırt etmek mümkündür. Bu yüzden herhangi bir noktadaki marker için üç ayrı şekil (AA, Aa ve aa) elde edilebilir ve bunlar birbirlerinden ayrılabilmektedir.

4. MOLEKÜLER MARKÖRLERİN ÖZELLİKLERİ Moleküler markörler morfolojik ve biyokimyasal markörlere göre bir çok avantajlara sahiptirler (Botstein ve ark., 1980; Helentjaris ve ark., 1985; Williams ve ark., 1990). Bunlar; a. Genoma bağlı olduklarından güvenirlidirler, b. Tekrarlanabilir ve laboratuarlar arasında standardize edilebilirler, c. Genomda birden fazla bölgeyi belirleme imkanına sahiptirler, d.çevre koşullarından etkilenmemektedirler, e. Dominat ve kodominat özellik göstermektedirler, f.bütün dokularda tanımlanabilmektedirler, g. Markörler öldürücü etkiye sahip değillerdir. 5. MOLEKÜLER MARKÖRLERİN DAYANIKLILIK ISLAHINDA KULLANILMASI Dayanıklılık, hastalık ve zararlı etmeninin çoğalma ve gelişmesinin bitki tarafından engellenmesidir (Roberts 2002). Bitkinin hastalık ve zararlı etmenine karşı dayanıklılığı; düşük, orta ve yüksek düzeyde gerçekleşmektedir. Bitki yüksek düzeyde dayanıklı ise patojen hiç çoğalamamakta veya çok az düzeyde çoğalabilmekte, orta ve düşük dayanıklılıkta ise hastalık ve zararlı etmeni belli düzeyde çoğalabilmektedir (Roberts 2002). Buna karşın duyarlı bitkide dayanıklılığın tam tersi olaylar görülmektedir. Bu durumda hastalık ve zararlı etmeni tamamen çoğalmakta ve yoğun enfeksiyonlarda bitkinin ölümüne neden olmaktadırlar. Dayanıklılık kalıtsal olarak; tek gen (monogenic), birkaç gen (oligogenic) ve çok gen (polygenic) tarafından idare edilmektedir (Roberts 2002). Dayanıklılığın tek gen, birkaç gen ve çok gen tarafından idare edilmesinin bilinmesi ıslah çalışmaları için büyük önem taşımaktadır. Tek gen tarafından idare edilen dayanıklılık ıslahı çalışmaları, diğerlerine göre oldukça basit ve sonuç elde edilmesi daha kolaydır. Çok gen tarafından yönetilen dayanıklılıkta genomda bir çok bölge etkili olduğundan genel olarak Mendel in genetik açılım oranlarına uygun olmayabilmektedir (Geiger, 1989). Bu durum kantitatif olarak ölçülebilmekte ve bunlar QTL (Quantitative Trait Loci) olarak adlandırılmaktadırlar (Young, 1996) QTL üzerine çevre ve genler arası interaksiyonlar büyük rol oynamaktadır. Bu bölgelerin her birinin etki dereceleri birbirlerinden farklı olmakta ve çevre şartlarından fazla etkilenmektedirler. Çevrenin etkisinin fazla olması bu gibi dayanıklılık durumlarını belirlemeyi güçleştirmektedir (Tanksley 1993). Başta çok gen olmak üzere, birkaç gen ve tek gen tarafından idare edilen dayanıklılık özelliklerini (karakterleri) normal olarak geleneksel ıslah yöntemleri ile belirlemek zaman almakta, fazla iş gücü gerektirmekte ve çok güç olmaktadır. Bununla birlikte bir bitkiyi aynı anda birden fazla hastalık veya zararlı etmenle testlemek geleneksel yöntemlere göre hemen hemen imkansızdır. Bütün bu zorluklar moleküler markörlerin devreye girmesiyle aşılabilmektedir (Ballvora ve ark., 1995; Bradshaw ve ark., 1998; Lu ve ark., 1999). Moleküler markörlerin uygulamaya aktarılabilmesi için ilk önce üzerinde çalışılan hastalık ve zararlı etmenine karşı dayanıklılıktan sorumlu gen kaynağının klasik yöntemlerle belirlenmesi gerekmektedir. Hastalık ve zararlılara karşı dayanıklılık genleri

çoğunlukla bitkilerin yabani formlarında bulunmakta ve bu genler melezleme çalışmaları ile yabani bitkilerin kültür formlarına aktarılmaktadır (Boerma ve Hussey, 1992). Kimi durumlarda dayanıklılık geni veya genlerini taşıyan yabani türler ile bunların kültür formları arasındaki melezlemeler başarılı olmamakta ve istenilen dayanıklılık geni aktarılamamaktadır. Bu durum dayanıklılık ıslahı çalışmalarına sınırlama getirmektedir. Bu sınırlamalar, doku kültürü ve gen aktarım yöntemleri (Agrobacterium tümefaciens, biyolistik, elektroporasyon, mikroenjeksiyon vb.) kullanılarak aşılmaya çalışılmaktadır (Boerma ve Hussey, 1992; Vrain, 1999). Dayanıklılık ıslahı çalışmalarında moleküler markörler: a) Dayanıklılık geni ile ilgili markör oluşturulmuş veya gen klonlanmış b) Dayanıklılık geni ile ilgili markör oluşturulmamış veya gen klonlanmamış ise uygulamada farklılıklar göstermektedir. Dayanıklılık geni ile ilgili moleküler markör veya markörlerin daha önceden oluşturulması veya genin klonlanması dayanıklılık ıslahı çalışmalarına büyük kolaylıklar getirmektedir. Üzerinde çalışılan dayanıklılık geniyle ilgili markör veya gene özgü primerler kullanılarak ebeveynler ve ıslah sonucu elde edilen bireyler (F 1, F 2 vb) fide döneminde PCR ile hızlı ve güvenli şekilde belirlenmektedir. Moleküler markörlerin bu gibi uygulamaları ıslah çalışmalarında, Markör Yardımcı Seleksiyon (MAS) olarak adlandırılmaktadır (Staub, 1996; Baird ve ark., 1996). MAS kullanılarak dayanıklı bireyler hızlı şekilde belirlendiği için ıslah çalışmalarına büyük bir ivme kazandırmakta ve yalnızca istenilen bireylerle yola devam etmeyi sağlamaktadır. Moleküler markörlerin bir diğer uygulama alanı ise üzerinde çalışılan dayanıklılık geniyle ilgili markörlerin olmadığı veya genin klonlanmadığı durumlarda başvurulmaktadır. Bu durumda, ilk önce dayanıklılık geniyle ilgili moleküler markör oluşturulmakta ve gen haritalanmaktadır. Bunun için ıslah yöntemleri kullanılarak F 2, BC ve rekombinat inbred hatlar oluşturulmaktadır. Daha sonra moleküler markörler kullanılarak gen ile ilgili moleküler markör veya markörler oluşturularak gen haritalanmaktadır. Gen klonlama yöntemleri kullanılarak da (cdna kütüphanelerin oluşturulması, kromozom üzerinde yürüme ve transposon mimleme) gen izole edilmektedir (Yaghoobi ve ark., 1995; Rossi ve ark., 1998; Milligan ve ark., 1998). Bu tür uygulamalar belli zaman ve işgücü gerektirmektedir. Bununla birlikte oluşturulan markör veya genin izolasyonu daha sonra yapılan ıslah çalışmalara büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Çünkü elde edilen sonuçlar birebir ıslah uygulamalarına aktarılarak, ıslahı kısaltmakta ve kolaylaştırmaktadır. Sonuç olarak; moleküler markörler, dayanıklılık ıslahı çalışmalarının hedefine daha hızlı ve güvenli şekilde ulaşmasını ve dayanıklılıktan sorumlu genlerin klonlanmasını sağlayan en önemli tekniklerdir. KAYNAKLAR Ahn, S. and S.D. Tanksley. 1993. Comparative linkage maps of the rice and maize genomes. Proc. Nath.Acad. Sci. 90: 7980-7984 Baker, B., P. Zambryski, B. Staskawicz and S.P. Dinesh-Kumkar. 1997. Signalling in plant-microbe interactions. Science. 276: 726-733. Baird, W.V., R.E. Ballard, S. Rajapakse and A.G. Abbott. 1996. Progress in Prunus mapping and aplication of molecular markers to germplasm improvement. HortScience. 31:1099-1106. Ballvora, A., J. Hesselbach, J. Niewöhner, D. Leister, F. Salamini, and C. Gebhardt. 1995. Marker enrichment and high-

resolution map of the segment of potato chromosome VII harbouring the nematode resistance gene Gro1. Mol Gen. Genet. 249: 82-90. Boerma, H.R. and R.S. Hussey. 1992. Breeding plants for resistance to nematodes. Journal of Nematology. 24: 242-252. Bonierbale, P.Broun, T.M. Fulton, J.J. Giovannoni, S. Grandillo, G.B. Martin, R. Messeguer, J.C. Miller, L. Miller, A.H. Paterson, O.Pineda, M.S. Roder, R.A. Wing, W. Wu, and N.D. Young. 1992. High density molecular maps of the tomato and potato genomes. Genetics. 132:1141-1160. Botstein, D., R. White, M. Skolnick, and R. Davis. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Amer. J. Human Genet. 32:314-331. Bradshaw, J.E., C.A. Hackett, R.C. Meyer, D. Milbourne, J.W.McNicol, M.S. Philips and R.Waugh. 1998. Identification of AFLP and SSR markers associated with quantitative resistance to Globodera pallida (Stone) in tetraploid potato (Solonum tuberosum subsp. tuberosum) with a view to marker-assisted selection. Theor. Appl. Genet. 97: 202-210. Dixon, R.A., M.J. Harrison and C.J.Lamb. 1994. Early events in the activation of plant defense responses. Annu. Rev. Phytopathol. 32:479-501. Feys, B.J. and J.E. Parker. 2000. Interplay of signaling pathways in plant disease resistance. TIG. 16:449-455. Helentjaris, T., G. King, M. Slocum, D. Siedenstrang, and S. Wegman. 1985. Restriction fragment length polymorphisms as probes for plant diversity and their development as tools for applied plant breeding. Plant Mol. Biol. 5:109-118. Lu, Z.-X., K. Sossey-Alaoui, G.L. Reighard, Wm.V. Baird, and A.G. Abbott. 1999. Development and characterization of a codominant marker linked to root-knot nematode resistance, and its application to peach rootstoc breeding. Theor. Appl. Genet. 99:115-122. Milligan, S.B., J. Bodeau, J., Yahoobi, I. Kaloshian, P. Zabel, and V.M. Williamson 1998. The root knot nematode resistance gene Mi from tomato is a member of the Leucine Zipper, Nucleotide Binding, Leucine- Rich repeat family of plant Genes. The Plant Cell. 10: 1307-1319. Parker, J.E. and M.J. Coleman. 1997. Molecular intimacy between proteins specifying plant-pathogen recognition. TIBS. 22: 291-296. Rangwen, R., M.S. Akkaya, A.A. Bhagwar, U:Lavi, and P.B.Cregan. 1995. The use of microsatellite DNA markers for soybean genotype identification. Theor. Appl. Genet. 90:43-48. Ridout, C.R. and P.Donini. 1999. Use of AFLP in cereals research. Trends in Plant Science. 4:76-79. Roberts, P.A. 2002. Consept and consequences of resistance in plant resistance to parasitic nematodes (e.ds J.L. Starr, R. Cook and J. Bridge). CAB International Pub.UK. Rossi, M., F.L. Goggin, S.B. Milligan, I. Kaloshian, D.E. Ullman, and V.M. Williamson 1998. The nematode resistance gene Mi of tomato confers resistance against the potato aphid. Proc. Natl. Acad. Sci. 95: 9750-9754. Santos, J.B.D., J. Nienhuis, P.Skrouch, and M.K. Slocum. 1994. Comparison of RAPD and RFLP genetic markers in determining genetic similarity among Brassica oleracea L. genotypes. Theor. Appl. Genet. 87:909-915. Staub, J.E., F.C. Serquen and M. Gubta. 1996. Genetic markers, map construction, and their application in plant breeding. HortScience. 31: 729-740. Staskawicz, B., F.M. Ausubel, B.J. Baker, J.G. Ellis and J.D.G. Jones. 1995. Molecular genetics of plant disease resistance. Science 268:661-667. Tanksley, S.D. 1993. Mapping polygenes. Annu. Rev. Genet. 27:205-233. Tanksley, S.D., M.V. Ganal, J.P. Prince, M.C. de Vicente, M.W. Bonierbale, P. Broun, T.M. Fulton, J.J. Giovannoni, S. Grandillo, G.B. Martin, R. Messequer, J.C. Miller, L. Miller, A.H. Peterson, O. Pineda, M.S Roder, R.A. Wing, W. Wu and N.D. Young. 1992. High density molecular maps of the tomato and potato genomes. Genetics. 132:1141-1160. Thormann, C.E., M.E. Ferreira, L.E. Camargo, J.G. Tivang, and T.C. Osborn. 1994. Comparison of RFLP and RAPD markers to estimating genetic relationships within and among cruciferous species. Theor. Appl. Genet. 88:973-980.

Van der Biezen and J.D.G. Jones. 1998. Plant disease-resistance proteins and the genefor-gene concept. TIBS. 23: 454-456. Vos, P., Hogers, R., Bleeker, M., Reijnhabs, M., Van De Lee,T., Hornes, M., Frijters, A., Pot, J., Peleman, J., Kuiper, M. Zabeau, M. 1995. AFLP: A new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acid Res. 21: 4407-4414. Vrain, T.C. 1999. Engineering natural and synthetic resistance for nematode management. Journal of Nematology. 31: 424-436. Williams, J.G.K., A.R. Kubelik, K.J.Livak, J.A. Rafalski, and S.V. Tingey. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Res. 18: 6531-6535. Yaghoobi, J., I. Kaloshian, Y.Wen, V.M. Williamson. 1995. Mapping a new nematode resistance locus in Lycopersicon peruvianum. Theor Appl Gnet. 91:457-464. Young, N.D. 1996. QTL Mapping and quantitative disease resistance in plants. Annu. Rev. Phytopathol. 43:479-501