Türkiye`nin farklı bölgelerinden toplanmış yerel buğday genotiplerinin morfolojik ve moleküler karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, 13 adet makarnalık buğday (Triticum durum), 20 adet ekmeklik buğday (Triticum aestivum), 16 adet gernik buğdayı (Triticum dicoccum) ve 5 adet siyez buğdayı (Triticum monococcum) genotiplerine ek olarak, 2 adet makarnalık buğday (Triticum durum) çeşidi ve 2 adet ekmeklik buğday (Triticum aestivum) çeşidi olmak üzere 58 adet buğday genotipinin morfolojik ve moleküler özellikleri incelenmiştir. Bu genotiplerin morfolojik özellikleri bakımından ortalama; bitki boyu 78.81 cm, başak uzunluğu 6.84 cm, başakta dane sayısı 20.4 adet, başak verimi 0.7 g, bitki verimi 1.77 g, biyolojik verim 4.17 g, hasat indeksi %18.36, başaklanma süresi 63.01 gün, olgunlaşma süresi 88.98 gün, bin dane ağırlığı 33.44 g ve hektolitre ağırlığı 63.54 g olarak belirlenmiştir. Kalitatif özelliklerde ise tüylülük oranı %51.72 ve mumsuluk oranı %48.28 olarak saptanmıştır. 10 adet IPBS markörleri kullanılarak moleküler tanımlama yapılmış olup, toplamda 163 adet polimorfik bant görülmüş ve polimorfizm yüzdelerinin ortalaması da %95.08 olarak saptanmıştır. Markörlerin, ortalama gen çeşitliliği (H) değerleri 0.26 olarak, ortalama polimorfizm değeri (PIC) de 0.22 olarak hesaplanmıştır. Ortalama Dice benzerlik katsayı değeri 0.5948 olarak, korelasyon katsayı değeri (r) de 0.96011 olarak belirlenmiştir. Genotipler arasındaki genetik uzaklık, NTSYS-pc yazılımı kullanılarak hesaplanmış ve 0.1299 ile 0.8829 arasında değiştiği gözlenmiştir. Genotiplerin popülasyon yapısı STRUCTURE software ile incelenmiş ve en yüksek Delta K değeri 112.629 olarak hesaplanmıştır. Delta K'ya göre 58 buğday genotipinin genetik olarak üç alt popülasyona ayrıldığı belirlenmiştir. Genotiplerin morfolojik ve moleküler varyasyon gösterdiği belirlenmiş olup, genetik çeşitlilik ve popülasyon yapı analizlerine ait sonuçların gelecekteki buğday ıslah çalışmaları ve melezlemelerde ebeveyn seçimlerinin planlanmasında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

In this study, 13 durum wheat (Triticum durum), 20 bread wheat (Triticum aestivum), 16 emmer wheat (Triticum dicoccum), 5 einkorn wheat (Triticum monococcum), four registered cultivars (2 durum and 2 bread wheats) were investigated in terms of agro-morphological and molecular properties. Mean for plant height, spike height, grain per spike, spike yield, plant yield, biomass, harvest index, heading time, maturity time, 1000 kernel weight and hektolitre were determined as 78.81 cm, 6.84 cm, 20.4, 0.7 g, 1.77 g, 4.17 g, 18.36 %, 63.01 days, 88.98days, 33.44 g, 63.54 g, respectively. In qualitative features, hairiness rate was 51.72% and waxiness rate was 48.28%. Molecular characterization was performed using 10 IPBS markers, and totally polymorphic bands and the average percentage of polymorphism were 163 and 95.08% respectively. The average gene diversity (H), mean polymorphism value (PIC), mean Dice similarity coefficient, correlation coefficient value (r) of the markers were determined as 0.26, 0.22, 0.5948 and 0.96011, respectively. The genetic distance between the genotypes was calculated using NTSYS-pc software and it was observed that it varied between 0.1299 and 0.8829. Population structure of the genotypes was analyzed with STRUCTURE software and the highest Delta K value was calculated as 112,629. According to Delta K, 58 wheat genotypes were genetically divided into three subpopulations. As a result of the analyzes carried out, it has been revealed that genotypes show morphological and molecular variations. Results of genetic diversity and structure analysis can be used for planing of wheat breeding program and for parental choices in hybridization.