Determination of genetic and morphologic diversity of Cyperus difformis L. (Smallflower umbrella sedge) in rice growing areas

Abstract

Cyperus difformis L. (Smallflower umbrella sedge) is one of the important weedspecies in the rice production areas worldwide. To investigate the effect ofthe morphological and genetic diversity to the existing herbicide resistance inTurkey, it was studied with 50 populations to represent the rice growing areas.To determine the morphological diversity, 13 different characteristics wererecorded. The results of the analysis showed a morphologically significantdifference between the populations. The genetic variation among populationswas determined by Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) analysisusing 17 oligonucleotide primers. According to the dendrogram informationgenerated using Average Linkage, populations were classified into two maingroups at 0.25 genetic distance. The morphological and molecular analysesrevealed differences in terms of several quantitative characteristics amongthe populations examined. Similarities were also found among differentC. difformis population grown in different regions in terms of their morphologicalcharacteristics, the genetic diversity was found to be higher. This indicates ahigh potential at the point of gene transfer. We have concluded that the transferof seeds between regions and the resistance developed by weed againstherbicides and adaptation of species to the geographical area may be causeto these results. In this situation, it is necessary to focus on the control ofC. difformis seed movement, rice seed trafficking and the use of herbicide usesas well as in the field management practices such as or cultural methods. Itshould not be forgotten that the measures to be taken at this point are importantat the point of integrated management strategies.

Cyperus difformis L. (Kız otu) dünya genelinde çeltik üretimalanlarında sorun olan önemli yabancı ot türlerinden biridir.Türün morfolojik ve genetik çeşitliliğinin saptanmasıyla,ülkemizdeki mevcut dayanıklılık olgusuna etkisininbelirlenmesi hedeflenen çalışma kapsamında, çeltikekim alanlarını temsil edecek şekilde 50 popülasyon ileçalışılmıştır. Morfolojik farklılığı saptamak için 13 farklıparametre incelenmiştir. Analiz sonuçları popülasyonlararasında morfolojik olarak belirgin farklılığı göstermiştir.Popülasyonlar arasındaki genetik varyasyon 17 oligonükleotidprimeri kullanılarak Rasgele Çoğaltılmış Polimorfik DNA(RAPD) analiziyle belirlenmiştir. Average Linkage kullanılarakoluşturulan dendogram bilgilerine göre 0.25’lik genetikuzaklıkta çalışılan popülasyonların iki ana gruba ayrıldığıgörülmüştür. Yapılan morfolojik ve moleküler analizlerdeincelenen popülasyonlar arasında bazı kantitatif karakterlernoktasında farklılıklar tespit edilmiştir. Farklı bölgelerdeyetişen popülasyonlar arasında morfolojik bakımdan göz ardıedilmeyecek düzeylerde benzerlikler saptanırken, genetikolarak çeşitlilik daha yüksek bulunmuştur. Bu durum gentaşınması noktasında yüksek bir potansiyeli işaret etmektedir.Saptanan olgunun coğrafi alanlara adaptasyon, insanlarve aletler tarafından tohumların bölgeler arası taşınmasıve yabancı ot mücadele yöntemleri içerisinde özelliklekullanılan herbisitlere karşı yabancı ot tarafından geliştirilendayanıklılıktan kaynaklanabileceği kanısına varılmıştır.Bu bağlamda C. difformis tohum hareketinin azaltılması,çeltik tohumluk trafiğinin ve herbisit kullanımının iyidenetlenmesinin yanısıra, kültürel yöntemler gibi alanyönetimi uygulamalarına odaklanılması gerekmektedir. Bu noktada alınacak önlemlerin entegre mücadele stratejileri açısından önem arz ettiği unutulmamalıdır.