TÜRKİYE'DE YETİŞEN ARTEMİSİA TAURİCA WİLLD. (ASTERACEAE) POPULASYONLARININ BAZI MOLEKÜLER BELİRTEÇLER KULLANILARAK FİLOGENETİK YÖNDEN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Türkiye'de Yetişen Artemisia taurica Willd. (Asteraceae) Populasyonlarının Bazı Moleküler Belirteçler Kullanılarak Filogenetik Yönden Araştırılması Kloroplast DNA'sının kodlanmayan trnT-trnL3' bölgesinin dizilerindeki mutasyonlarından kaynaklanan baz polimorfizminin saptanması ve aralarındaki filogenetik ve akrabalık ilişkilerinin bulunması amacıyla Türkiye'nin 22 farklı populasyonundan toplanmış olan A. taurica Willd. türüne ait 54 birey çalışıldı. Morfolojik karakterler açısından biribirlerine yakın olan A. taurica Willd., A. spicigera K. Koch ve A. fragrans Willd. türlerinin bireyleri arasındaki filogenetik ve akrabalık ilişkilerini moleküler verilere dayanarak açıklayabilmek için tezin kapsamı genişletildi ve çalışmaya ikinci bir aşama eklendi. İkinci aşama kapsamında, A. taurica, A. spicigera ve A. fragrans türlerine ait 19 birey çalışıldı. Çalışılan bireylerin yapraklarından CTAB yöntemi ile DNA izole edildi, izole edilen genomik DNA üzerinden trnT - trnL3' bölgesinin trna ve trnd primerleri kullanılarak PCR'da çoğaltılmıştır. Elde edilen veriler Mega 7.1 programı ile değerlendirilip "Maksimum Likelihood " yöntemi kullanılarak filogenetik ağaçlar hazırlandı. Çalışılan örneklerin trnT - trnL3' bölgesinin baz dizilerine dayanılarak iki farklı filogenetik ağaç çizildi; bunlardan birisi tezin ilk aşamasında çalışılan A. taurica türünün 54 bireyinin, diğeri ise birinci ve ikinci aşamada çalışılan A. taurica, A. spicigera ve A. fragrans türlerinin 73 bireyinin filogenetik ağacıdır. Her iki filogenetik ağacın çiziminde dış grup olarak Haplocarpha scaposa Harv. (Asteraceae) türü bireyinin trnT-trnL3' bölgesinin baz dizilimi kullanıldı. Kloroplast DNA'sının trnT - trnL3' bölgesinin baz dizilimi açısından Türkiye'nin 22 farklı bölgesindeki populasyonlardan toplanmış olan A. taurica türüne ait 54 birey arasında önemli farkların bulunmadığı, bu populasyonlar arasında genetik bir izolasyonun olmadığı ve gen akışının devam ettiği tespit edildi. A. taurica türünün Zernek barajı (Van) populasyonu örneklerinde görülen morfolojik farklılıkların ekolojik şartlara uyumdan ve ploidi seviyesinden kaynaklandığı tespit edildi. Bu sebeplerden dolayı, A. taurica türünün Zernek barajı (Van) populasyonun taksonomik olarak yeni bir varyete yapılması önerildi. A. taurica türü ile A. spicigera ve A. fragrans türleri arasında gen akışını engelleyen bir izolasyon mekanizmasının bulunduğu kanıtlandı. Bu üç türün (A. taurica, A. spicigera and A. fragrans) monofiletik olduğu saptandı. Morfolojik özelliklere dayandırılarak yapılan Artemisia L. cinsi revizyon araştırmasında A. spicigera ve A. fragrans türlerinin yakın olduğu görüşü, A. spicigera ve A. fragrans türlerinin kloroplast DNA'sının kodlanmayan trnT-trnL3' bölgesinin dizilerindeki baz dizilimi açısından da teyit edildi. A. spicigera ve A. fragrans türleri arasında gen akışını engelleyen tam bir genetik izolasyon mekanizmasının bulunmadığı saptandı. Bu sebeplerden dolayı, A. spicigera ve A. fragrans türlerinin taksonomik olarak aynı tür (öncelik kuralına göre A. fragrans türü) altında varyete seviyesine indirgenmesi gerektiği önerildi. Anahtar Kelimeler : Artemisia L. Artemisia taurica Willd., Artemisia spicigera K. Koch, Artemisia fragrans Willd., Kloroplast DNA'sı, cpDNA, filogenetik ilişkiler, PCR, trnT-trnL3'The Investigation by Using Some Molecular Markers on the Phylogenetic Relationships of the Populations of Artemisia taurica Willd. (Asteraceae) in Turkey In order to find phylogenetic relations and kinships between individual samples, the base polymorphisms of caused by mutations in sequences of non - coding trnT -trnL3' section of chloroplast DNA (cpDNA) of 54 individual samples of 22 different populations belong to the species A. taurica Willd. in Turkey were studied. The scope of this thesis has been expanded to include phylogenetic relationships and kinships between individual samples of the species A. taurica Willd., A. spicigera K. Koch and A. fragrans Willd. which are close to one another in terms of morphological characters and a second step has been added to the thesis study. In the second phase, 19 individual samples of the species A. taurica, A. spicigera and A. fragrans were studied. DNA was isolated from the leaves of studied individuals samples by CTAB method and isolated genomic DNA was multiplied in PCR by using trna and trnd primaries of the trnT-trnL3' section. The obtained data was evaluated by Mega 5.1 program and phylogenetic trees was prepared by using "Maksimum Likelihood " method. In order to determine the phylogenetic relations and kinships between studied individual samples, two different phylogenetic trees were drawn based on the base sequences of the trnT-trnL3' section of individual samples; one of these for the studied only 54 individual samples belonging to the spesies A. taurica in the first step of the thesis and other of these for the all studied 73 individual samples belonging to the different populations of spesies A. taurica, A. spicigera and A. fragrans in the first and second steps of the thesis. In the drawing of both phylogenetic trees, the base sequence of the trnT-trnL3' section of the species Haplocarpha scaposa Harv. (Asteraceae) was used as the outer group. In terms of the base sequences of non - coding trnT -trnL3' section of chloroplast DNA (cpDNA), there are no molecular significant differences between populations of the species A. taurica in Turkey depending on absence of genetic isolation and still ongoing gene flow between them was found. The view that the morphological differences observed on the samples of the Zernek dam lake (Van) population of the species A.taurica were found to be related to the ecological conditions and the level of ploidy. For these reasons, Zernek dam lake (Van) population of the species A.taurica was proposed as new variety taxonomically. It has been proven that there is an isolation mechanism that prevents gene flow between the species A. taurica and the other two species (A. spicigera and A. fragrans). These three species (A. taurica, A. spicigera and A. fragrans) were found to be monophyletic. The observation that the species A. spicigera and A. fragrans are close to each other in the revisionory research of the genus Artemisia L. based on the morphological characteristics has also been confirmed in terms of base sequences of non - coding trnT -trnL3' regions of chloroplast DNA (cpDNA) of individual samples belonging to the species A. spicigera and A. fragrans. It has been found that there is no complete genetic isolation mechanism between the species A. spicigera and A. fragrans that inhibit gene flow. For these reasons, it has been suggested that the species A. spicigera and A. fragrans should be taxonomically reduced to variety levels under the same species (according to the priority rule under the species A. fragrans). Key Words : Artemisia L., Artemisia taurica Willd., Artemisia spicigera K. Koch, Artemisia fragrans Willd., Chloroplast DNA, cpDNA, Phylogenetic relations, PCR, trnT -trnL3'