Populus euphratica Populasyonlarında Bulunan Genetik Çeşitliliğin Boyutu ve Yapılanması: Türün Olası Habitat Değişikliklerine Göstereceği Uyum

KAYA Z. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2017 - 2020

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Başlama Tarihi: Ekim 2017
Bitiş Tarihi: Ekim 2020

Proje Özeti

Populus euphratica Oliv. (Fırat kavağı) ülkemizin Güney ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinin nehir havzalarında doğal yayılış gösteren, beklenen iklim değişiklikleri göz önüne alındığında, düşük nem, yüksek sıcaklık, tuzluluk ve kuraklık gibi stres koşullarına uyum sağlaması açısından sağlıklı bir nehir ekosisteminin devamlılığı için büyük öneme sahip bir türdür. Artan nüfus ile birlikte azalan su kaynakları ve insan aracılığıyla yapılan habitat tahribatı nedeniyle türün yayılış alanı gittikçe daralmakta ve gen kaynakları kaybolmaktadır. Bu nedenle, türün genetik çeşitliliğin boyutları ve yapılanmasının araştırılması, gen kaynaklarının korunması ve kullanımına yönelik bilgi üretimi ile koruma ve ıslah stratejilerinin oluşturulmasında büyük önem arz etmektedir.

Proje sonuçlarına göre, ülkemizin Güney ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde bazı nehir ekosistemlerinde yayılış gösteren Fırat Kavağı popülasyonlarının genetik çeşitliliğinin düşük düzeyde olduğu ve popülasyonlarının geçmişte bir veya birden fazla darboğaz geçirdikleri için gen havuzlarının daralmasıyla marjinal popülasyonlar oluşturdukları açığa çıkarılmıştır. Güney (Göksu) ve Güneydoğu Anadolu Fırat kavağı popülasyonları (Fırat ve Botan) aralarında çok az derecede gen akışı olan 3 farklı kurucu popülasyon ile kurulmuştur. Göksu nehir popülasyonları zamanla popülasyonlar arası gen akışının az olması sebebiyle birbirlerinden farklılaşmış ve üç farklı gen havuzuna sahip olacak şekilde evrimleşmiştir.

Yaş grupları arasında değerlendirilen genetik çeşitlilik parametrelerinin popülasyonlardaki yetişkin ve genç bireyler arasında çok farklılık göstermediği ve nesiller arası alelik çeşitliliğin geçirilen genetik darboğazlar yüzünden azaldığı tespit edilmiştir. Popülasyonların izole yapısı sebebiyle gen alışverişinin sürekli kendi içlerinde yaşanması ve heterozigot avantajıyla devamlı olarak aynı bireylerin üremesi sonucunda genetik çeşitlilikteki azalma popülasyonların değişen çevre koşullarına uyum sağlama yeteneğini azaltacaktır.

Eşeye bağlı genetik çeşitliliğin araştırılması çalışmalarında Fırat kavağı türünde cinsiyetin tespiti için kullanılan farklı lokusların tüm dişi ve erkek bireylerde yüksek ölçüde alelik benzerlik gösterdiği ve ciddi bir farklılığın olmadığı açığa çıkarılmıştır. Kullanılan mikrosatelit lokuslarının farklı türlerin eşey belirleme bölgesine göre seçilmiş olması ve bu lokusların Fırat kavağında kromozomal lokasyonlarının bilinmemesi sebebiyle eşey belirleme bölgesi olarak adlandırılan ve cinsiyet belirleyen genlerin bulunduğu bölgeye olan bağlantısı açığa çıkarılamamıştır. Fakat elde edilen sonuçlara bakıldığında Fırat kavağı türünde cinsiyetin tespiti için kullanılan gen bölgelerinin dişi ve erkek bireylerde yüksek ölçüde benzerlik göstermesinin aynı genotipin olumsuz çevre koşullarında üremeyi devam ettirebilmek için farklı cinsiyetlerde bireyler üretebildiği sonucuna varılmıştır.

İklim değişikliği beklentisi dikkate alınarak türün gelecekteki yayılış alanlarını modelleme çalışma sonuçları türün mevcut potansiyel ve gelecekteki yayılışında en çok yağış oranının etkili olduğunu ve sıcaklıktaki değişimlerin ise türün yayılışında etkin rol oynamadığını göstermektedir. Modellemede kullanılan senaryolar gelecekteki karbon emisyonuna bağlı olarak tasarlananmış olan en iyimser senaryo, orta iyimser senaryo ve kötümser senaryo olmak üzere üç farklı şekilde değerlendirmeye alındığında türün en kötümser senaryo modelinde doğal yayılışı bugünkü doğal yayılışı ile sınırlı kalmaktadır. Yalnız orta ve iyimser modellemeler ise türün doğal yayılışını daha kuzeye ve yüksek rakımlara kaydırabileceğini göstermektedir.

Bu proje sonucunda, ülkemizde bulunan Fırat kavağı popülasyonlarının sahip olduğu genetik çeşitlilik ilk kez ortaya çıkarılmıştır. Projeden elde edilen bulgular, tehlike altında olan ve doğal yayılış alanları gün geçtikçe parçalanan Fırat kavağının tür olarak devamlılık göstermesi için türün gen kaynaklarının etkili korunması, yönetimi ve kullanılması adına bilimsel bir zemin hazırlayacaktır. Ayrıca, elde edilen genetik ve iklimsel veriler su kaynaklarının azalması sonucu kuraklık durumunda biyokütle üretebilen bu tür ile ilgili yeni çalışmaların yapılmasına olanak sunacaktır.