400100710151-MOLEKÜLER MARKÖRLER VE BİTKİ ISLAHINDA KULLANIMI400100710151-MOLEKÜLER MARKÖRLER VE BİTKİ ISLAHINDA KULLANIMI

(1)

400100710151-MOLEKÜLER MARKÖRLER VE BİTKİ

ISLAHINDA KULLANIMI

400100710151-MOLEKÜLER MARKÖRLER VE BİTKİ

ISLAHINDA KULLANIMI

Prof. Dr. Ali ERGÜL

Ankara Üniversitesi, Biyoteknoloji Enstitüsü

http://biotek.ankara.edu.tr/

(2)

Hafta-1 Tarım Bitkileri, Biyoçeşitlilik, Transgenik Bitkiler Hafta-2 Nükleik Asit İzolasyonu (DNA)

Hafta-3 Nükleik Asit İzolasyonu (DNA)-UYGULAMA Hafta-4 PCR (Polimerase Chain Reaction)

Hafta-5 PCR (Polimerase Chain Reaction)-UYGULAMA Hafta-6 Kapiller Elektroforez

Hafta-7 Moleküler Markörler ve SSR (Simple Sequence Repeats) Hafta-8 Kapiller Elektroforez - UYGULAMA

Hafta-9 SNP Markırlar, Yeni Nesil Sekanslama Teknikleri ve SNP Haplotiplemesi Hafta-10 DNA Barkodlama

Hafta-11 Markıra Dayalı Seleksiyon (MAS) Hafta-12 Haritalama Yaklaşımları

Hafta-13 Dizi Analizi

Hafta-14 Dizi Analizi-UYGULAMA

(3)

Hafta 12:

Haritalama Yaklaşımları Hafta 12:

Haritalama Yaklaşımları

(4)

Haritalama yaklaşımları Haritalama yaklaşımları

QTL

(5)

•

Çevresel etkiler, ayrılan alleller arasındaki etkileşim ve poligenik fenotipe katkı yapan genlerin sayısı herhangi bir genin etkisinin izole edilmesini güçleştirir.

• Nicel bir özelliğe katkıda bulunan çoklu genler nicel özellik lokusları (Quantitative trait loci =QTLs) olarak bilinir.

• Bu lokusların tanımlanması, nicel bir özellikle ilgili kaç tane genin bulunduğunun belirlenmesi ve bu genlerin, diğer genlere göre fenotipi daha çok etkileyip etkilemediği hakkında bilgi verir.

• Haritalama, bir özellikle ilişkili olan QTL’lerin tek bir kromozom

üzerinde mi toplandığını yoksa genom boyunca mı dağılım gösterdiğini

ortaya çıkarır.

(6)

• İlgili özellik için farklı ve aşırı fenotipik özelliklere sahip olan homozigot hatlar, F1 populasyonunu meydana getirmek üzere çaprazlanır. (F1 kuşağının bireyleri özelliğe katkıda bulunan lokusların çoğu açısından heterozigot olacaktır)

• F1 bireyleri arasında ya da F1 ile saf ebeveyn homozigot hatlar arasındaki ilave çaprazlar, farklı QTL genotipleri ve ilişkili fenotipler için yüksek ayrım derecesine sahip olan bir F2 kuşağını meydana getirir.

Bu ayrım gösteren F2’ler, QTL haritalama popülasyonu olarak adlandırılır.

• Haritalama popülasyonundaki bireylerde özelliğin ifadesini ölçmek ve

farklı genotipleri tanımlamak için DNA markörleri kullanılır.

(7)

• Markör genotipleri ve özelliğin fenotipik varyasyonu arasındaki ilişkiyi test etmek için bilgisayar destekli istatistik analiz kullanılır.

• Eğer DNA markörü ile QTL bağlantılı değilse; özelliğin fenotipik skor ortalaması, markör lokusunda farklı genotipli bireyler arasında değişmeyecektir.

• Eğer DNA markörü QTL ile bağlantılı ise, markör lokusunda farklı olan genotipler aynı zamanda özelliğin ifadesinde de farklı olacaktır.

Bu gerçekleştiği zaman markör lokusu ve QTL birlikte ayrılır (co

segregate).

(8)

• Uygun bir birlikte ayrılmanın oluşturulması, kromozomda QTL’in DNA marköründe ya da ona yakın bir yerde bulunması ile gerçekleşir.

• Burada markör ve QTL bağlantılıdır. Bir özellik için çok sayıda

QTL’lerin yeri belirlendiğinde, farklı kromozomlarda yer alan ilgili

genlerin pozisyonlarını veren harita oluşturulur.

(9)

QTL Analizleri Özeti

(10)

İlişkilendirme Haritalaması (Association Mapping)

• İlişkilendirme haritalaması (association mapping) ile popülasyon içerisinde aynı gen tarafından kodlanan, fakat gen içi polimorfizmden dolayı farklılık sergileyen özelliklerin genetik düzeyde açıklanması sağlanmaktadır.

• Yapısal ilişkilendirme haritası (structured association (SA) mapping) ise kantitatif özelliklerde (Quantitative Trait, QT) varyasyonu sağlayan genlerin belirlenmesinde en önemli metot olarak ortaya çıkmıştır.

• Bu yaklaşım ile aday genlerin belirlenerek (Candidate Gene

association, CG) popülasyonun taranması, hipotezlerden ve tahminlere

dayanan markırlardan daha güvenilir olup verilerden yola çıkarak

fenotip-genotip ilişkilendirmelerini sağlamaktadır.

(11)

İlişkilendirme Haritalaması (Association Mapping)

İlişkilendirme Haritalaması

(Association Mapping)

(12)

Ders KapsamındaYaralanılan Kaynaklar

1. Andrews, K. R., Good, J. M., Miller, M. R., Luikart, G. ve Hohenlohe, P. A.

2016. “Harnessing the power of RADseq for ecological and evolutionary genomics”, Nature Reviews Genetics, 17(2), 81.

2. Biotechnology of Fruits and Nut Crops (Editor:R. E. Litz)(2005)

3. Genome Mapping and Molecular Breeding in Plants(Fruits and Nuts) (Editor:Chittaranjan Kole)(2007)

4. Genomics-Assisted Crop Improvement, Volume 1(Editor: Rajeev K.

Varshney, Roberto Tuberosa) (2007)

5. Model Plants and Crop Improvement(Editors: R. K. Varshey, R. M. D.

Koebner)(2007).

6. Plant Molecular Breeding (Editor: H. John Newbury)(2003)

7. Thomson, M. J., Zhao, K., Wright, M., McNally, K. L., Rey, J., Tung, C. W.,

Reynolds, A., Scheffler, B., Eizenga, G., McClung et.al. 2012. “High-

throughput single nucleotide polymorphism genotyping for breeding

applications in rice using the BeadXpress platform”, Mol. Breed., 29, 875-886.