Seçilmiş mısır hat ve çeşitlerinin genetik karakterizasyonu ve biyoetanol üretim verimliliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, 20 farklı mısır bitkisinin hat ve çeşitleri arasında bazı morfolojik karakterleri karşılaştırılmış ve biyoetanol üretim konsantrasyonları hesaplanmıştır. SSR primerleri kullanılarak çeşit ve saf hatların genetik varyasyonları belirlenmiştir. Hasat sonrası mısır bitkilerinin biyomas, koçansız ağırlıkları, yaprak ve sap ağırlıkları ile bitki boyu ölçümleri tarla denemesi sonucunda belirlenmiştir. Hasatı yapılan bitkiler sap ve yaprak oranlarına göre tartılarak öğütülmüş, ön işlem, fermantasyon ve enzimatik hidroliz ile etanol üretimi yapılarak Gaz Kromatografi-Kütle Spektrometre (GS-MS) cihazı ile verim analizi gerçekleştirilmiştir. Bitkilerin morfolojik verileri ve etanol verimlilikleri arasında korelason analizi yapılmıştır. Etanol verimliliğinin bitki boyu ve yaprak ağırlığı arasında pozitif korelasyon bulunmuş ve istatistiksel açıdan önemli olduğu (P0,05) belirlenmiştir. DNA örnekleri ilk yaprak çıkışıyla alınarak lignoselülozik etanol verimini etkileyen hücre duvarı bileşenlerinden glikoz, ksiloz, arabinoz, galaktoz, mannoz yapılarına ait gen bölgesi SSR primerleri ile PZR analizleri yapılmıştır. PZR analizleri sonucunda çeşit ve hatlar arası genetik ve morfolojik benzerlik belirlenmiştir. Populasyonlar arası %10, populasyon içi %90 varyasyon gözlemlenmiş ve istatistiksel olarak önemli olduğu saptanmıştır. Kermess mısır çeşitinin diğer çeşitler ile kıyaslandığında lignoselülozik etanol üretimi bakımından istatistiksel olarak daha fazla üretim elde edildiği bu çalışmanın sonucunda bulunmuştur ve Kermess çeşitinin bu amaçla üretiminin yaygınlaştırılması biyoetanol üretimi açısından faydalı olacağı düşünülmektedir. 2014, sayfa 49Anahtar Kelimeler: Biyoetanol, mısır atıkları, genetik çeşitlilik, SSR

In this study, the morphological charecters of 20 different corn species and types were compared and their use in bioethanol production were investigated. After harvesting, biomass, weight without corncob, leave and stem and height of plants were recorded in the field experiment. The leaves and stem of harvested corn plants were ground and ethanol production was carried out from these ground materials through fermentation and enzymatic hydrolysis which was followed by using Gas chromatogaphy-mass spectrometre. The correlation analysis was performed between the morphological data and ethanol productivity of plants. As a result, a positive correlation between ethanol productivity and plant height and leaf weight were found (P0,05). The cell wall components (glucose, xylose, arabinose, galactose, mannose) related SSR primers were used to by differentiate genotypes. Polymerase chain reaction (PCR) analyzes and within determined genetic and morphological similarty among varieties and lines. The variation was observed 10 % among populations, but the variation was 90% within population, which was found to be statistically significant (P<0,05). Among the 20 corn genotyps Kermess yielded the highest ethanol production; and therefore, could be recommended as the raw material for bioethanol production. 2014, pages 49Key words: Bioethanol, corn stover, genetic diversity, SSR