Characterization of peppers for antioxidant content and virus resistance

Abstract

İki bölüm oluşan bu tezin birinci bölümünde 29 Türk ve 14 Türkiye'de yetişen yabancı biber kültür çeşitlerinde toplam suda çözünen antioxidant aktivitesi, toplam fenolik madde içeriği ve C vitamini içerikleri bakımından incelenmiştir. Ayrıca biberler kullanım amaçlarına göre Salçalık, Dolmalık, Sivi, Süs ve Çarliston biberler ve acılık-tatlılık durumlarına göre de Acı ve Tatlı olarak sınıflandırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda bu kültür çeşitleri arasında antioxidant içerikleri bakımından gözle görülür bir çeşitlilik olduğu ortaya koyulmuştur. İncelenen özellikler bakımından Sivri biber çeşitlerinin diğerler çeşitlere oranla daha yüksek miktarda antioxidant içeriğine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Antioxidant özellikleri bakımından yüksek değerlere sahip biberlerin çoğunluğunun Türk biber hatları olduğu ortaya koyulmuştur. Türk biber hatlarında gözlemlenen bu büyük çeşitlilik, bu hatların antioxidant değerleri düşük olan diğer biber hatlarının geliştirilmesi ve besin içerikleri bakımından haritalama çalışmaları için kullanılabileceğini göstermektedir.Tezin ikinci bölümünde C. annuum cv. Jupiter (CMV'ye hassas ebeveyn) ve C. frutescens (CMV'ye dayanıklı ebeveyn) çaprazlamasından elde edilen 76 bireyli F2 populasyonunda 13 AFLP primer çifti, 30 SSR ve 60 COSII markörleri kullanılarak hıyar mozaik virüsüne (CMV) olan daynıklılık karakterize edilmiştir. 76 F2 bireyinden elde edilen 1066 F3 bireyi karakterizasyon için fenotipik olarak incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda CMV virüsüne karşı dayanıklılığı sağlayan bölgelerle ilişkili 7 adet QTL bulunmuştur. Bu çalışma biber ıslahçıları için virüse dayanıklı biber hatlarının elde edilmesi açısından önem taşımaktadır. Böylelikle bu markörler kullanılarak bulunan CMV dayanıklılığı sağlayan genler, marköre dayalı seçilim yöntemi ile diğer hassas hatlara aktarılabilecektir.

In the first part of this study, total water soluble antioxidant activity, phenolic compounds and vitamin C content of 29 Turkish and 14 non-Turkish pepper cultivars were determined. Significant trait diversity was found in the cultivars with the most variation (7.4-fold) seen for total antioxidant capacity which ranged from 2565 to 18957 µmol Trolox/kg. Vitamin C content for the peppers ranged from 522 to 1631 mg/kg, a 3.1-fold difference, while total phenolic content for the pepper cultivars ranged from 607 to 2724 mg/kg, a 4.5-fold difference. A strong correlation between total antioxidant capacity and phenolic content (r = 0.71) was also seen. Significant variation for antioxidant content in Turkish germplasm indicates that this material can be used for improvement and genetic mapping of nutritional content in pepper.In the second part of this study, amplified fragment length polymorphism (AFLP), cleaved amplified polymorphism (CAPs) and simple sequence repeat (SSR) markers were used to map gene(s) for cucumber mosaic virus resistance. The mapping was conducted using a F2 population derived from a cross between Capsicum annuum cv. Jupiter (susceptible) X C. frutescens (resistant). The F2 population, consisting of 76 individuals, was screened with 13 AFLP primer pairs, 60 CAPs markers and 30 SSR markers to detect markers possibly linked to CMV resistance gene(s). As a result, 7 QTL were found which are related with resistance to CMV in pepper. This will provide pepper breeders an opportunity to use these markers for marker-assisted selection for CMV resistance in pepper.