Use of KASP assay in sex determination of Pistacia


Öğrenci: ZEYNEB NUR ŞAHİN

Danışman: AHU ALTINKUT UNCUOĞLU

Özet:

Pistacia cinsi Anacardiaceae (Cashew) ailesine ait çok yıllık bir bitkidir. Türlere ait meyveler, gıda, sağlık ve fırıncılık endüstrisinde hammadde değeri itibariyle çok önemlidir. Türler membranöz veya deri yaprak, her mevsim yeşil veya kışın yaprak döken gibi farklı karakterlere sahipken, bilinen en yaygın genel özellikleri bireylerinin çift evcikli (dioik) oluşudur. Dioik karakter (erkek / dişi ) bireylerin anatomik veya yapısal özelliklerini etkilemektedir; örneğin meyve toplanma mevsimi veya meyve boyutu bireyin erkek veya dişi oluşuna göre aynı türde değişiklik gösterir, bu durum ise üreticiler için çok önemlidir. Markör destekli seleksiyon (MAS) umut verici bir yöntemdir. Cinsiyetin veya diğer birçok karakterin belirlenmesinde bitkilerin çoğalma aşamasına gelmesini ve biçimsel özellikler gösteresini beklemeden kısa süre içerisinde kesin sonuçlar almamıza yardımcı olur. Bu araştırmada, sekiz farklı Pistacia türü için KASP (Kompetitif Allel Spesifik PZR) analiz teknolojisi kullanılmış ve tek nükleotid polimorfizmine (SNP) dayalı olası cinsiyetler markörlerine odaklanılmıştır. Kapsamlı bir literatür taramasından sonra 3 muhtemel SNP, KASP primer çiftlerine dönüştürüldü. KASP analizleri sonucunda, 167992 (A/T) SNP primerinin P. atlantica, P. vera ve P. terebinthus türlerinin dişi bireylerini, 133396 (C/G) SNP primerinin sadece P. vera dişi bireyini ayır ederken, 176863 (A/G) SNP primeri için herhangi bir polimorfizm görülmediğini gözlemlendi. Bu sonuçlar, Pistacia'nın ZW/ZZ (Dişi/Erkek) cinsiyet belirleme sistemini de tüm ayrım görülen dişi bireylerin heterezigot karakter göstermesi yönünden desteklemiştir. Çalışmadan elde edilen veriler, bitki üreticilerini zaman açısından doğrudan etkileyebileceği gibi ve moleküler cinsiyet belirteçlerinde gelecek çalışmalara öncül niteliğindedir. Bu araştırma Marmara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (Proje No: FEN-C-YLP-090217-0049) tarafından desteklenmiştir. ABSTRACT The genus Pistacia is a perennial plant and belongs to Anacardiaceae (Cashew) family. The fruits of species have an extreme importance in food, health and baking industry as a raw material. While the species have different characters like membranous, leather, deciduous or evergreen, the most common known character is dioecism of individuals. The dioecious character (being a male/female) affects the anatomical or structural traits of individuals like picking season or fruit size so identify the individual is very crucial for producers. Marker Assisted Selection (MAS) is a promising process and may help to screen the sex or many other traits of plant seedlings quickly before they reach reproduction stage or show morphological data in more than several years. In this research, eight different Pistacia species were analyzed with Competitive Allele Specific PCR (KASP) assay technology as a marker screening system and it was focused on gender determination based on single nucleotide polymorphism (SNP). After the comprehensive literature search, 3 possible SNP were converted to KASP Primer according to their positions. On the result of KASP assay, 167992 (A/T) SNP discriminated the 3 female individuals of Pistacia which are P. atlantica Desf, P. vera L. and P. terebinthus L., 133396 (C/G) SNP primer discriminated only P.vera L. female and any polymorphism was not seen for SNP 176863 (A/G) position. These results were supportive to Pistacia’s ZW/ZZ (female/male) sex determination system because all discriminated females showed heterozygous character as reported. The data obtained from the study can directly influence the plant producers in terms of time and may be the predecessors of the upcoming studies about molecular sex markers. This research has been supported by Marmara University Research Foundation (Project No: FEN-C-YLP-090217-0049).