Determination of SSR markers related to Russian wheat aphid resistance gene on chromosome 7D of wheat (Triticum aestivum L.)

Rus Buğday Afidi Diuraphis noxia (Kurdjumov) (Homoptera: Aphididae) dünyada tüm buğday ekili alanlarda büyük ekonomik kayba sebep olan afit türlerinin en başında gelmektedir. Zararlı, buğday bitkisinde yaprak kıvrılmasına neden olmasıyla kimyasal mücadeleyi de zor bir hale getirmektedir. Bu nedenle de afide karşı dayanıklı çeşit kullanımı, dayanıklılık ıslahı çalışmaların ana konusunu oluşturmaktadır. Daha önce yapılan iki çalışma sonucunda Rus buğday afidine dayanıklılık sağlayan genin buğdayın 7D kromozomunun kısa kolunda lokalize olduğu belirlenmiştir. Çalışmada dayanıklı olarak belirlenen ICARDA kökenli 15 nolu hat ile hassas olarak saptanan Basribey çeşidi ebeveyn olarak yer almıştır. Bu iki genotip arasında yapılan melezlemeden elde edilen ve 190 bireyden oluşan F2 generasyonu QTL analizinde haritalama popülasyonu olarak kullanılmıştır. Çalışmada dayanıklılık genine daha yakın markör veya markörleri belirlemek amacıyla 7D kromozomu üzerinde lokalize olmuş ve ebeveynlerde polimorfik sonuç veren 11 adet SSR primeri kullanılmıştır. Elde edilen bant desenleri QTL analizlerinde fenotipik gözlemler olan kloroz, yaprak kıvrılması ve afit yoğunluğu değerleriyle ilişkilendirilmiştir. Yapılan analizler sonucu, dayanıklılık geninin yakın bir bölgesinde bir SSR markörü (GWM121) haritalanmıştır. GWM121 markörü dayanıklılık geninin hemen üst kısmında genden 19.9 cM uzaklıkta haritalanmış ve afidin bitkide oluşturduğu kıvrılma özelliğindeki fenotipik varyasyonu %7.1 oranında açıklamıştır. İncelenen popülasyonda dayanıklılık genine en yakın markör olan CFD14'den sonra gene en yakın markör GWM121 olarak saptanmıştır. Bundan sonraki yapılacak Rus buğday afidi dayanıklılık ıslahı çalışmalarında bu markörlerin kullanılmasıyla ıslah sürecinin kısalması ve seleksiyon etkinliğinin artması beklenmektedir.Russian Wheat Aphid Diuraphis noxia (Kurdjumov) (Homoptera: Aphididae) is the most important of all aphid species that cause economic losses in wheat cultivated areas in all over the world. The pest causes leaf rolling in wheat plant and this makes chemical control difficult. Therefore using the aphid resistant cultivars is the main subject of resistance breeding studies. Two previous studies have shown that the gene which provides resistance to Russian Wheat Aphid (RWA) is located on the short arm of wheat chromosome 7D. RWA resistant genotypes the line 15 from ICARDA and the susceptible variety Basribey were used as parents in this study. The F2 generation that includes 190 individuals obtained from the cross between two genotypes were used as mapping population for QTL (Quantitative Trait Loci) analaysis. In the study, 11 SSR primers localized on chromosome 7D and polymorphic between the parents were used to identify markers or markers closer to the resistance gene. Obtained DNA banding patterns were correlated to the phenotypic characteristics chlorosis, leaf rolling and aphid density. In consequence of the analysis, an SSR marker (GWM121) was mapped on close location of resistance gene. Marker GWM121 was mapped immediately above the resistance gene at a distance of 19.9 cM and explained 7.1% phenotypic variation of leaf rolling. As a result of this study, the GWM121 is the most closer marker to the resistance gene after CFD14 in the this population. It is expected that the use of these markers will shorten the breeding process and increase the efficiency of selection in resistance the Russian wheat aphid in breeding program