Characterization of Turkish Sesame (Sesamum indicum L.) Landraces Using Agronomic and Morphologic Descriptors

Year 2002, Volume: 15 Issue: 2, 45 - 52, 01.12.2002

A. G. Ercan K. M. Taşkın K. Turgut M. Bılgen M. Z. Fırat

Abstract

In this study, genetic diversity for agro-morphological traits in 52 landraces of sesame (Sesamum indicum L.) originated from Turkey was estimated through multivariate analysis. Populations evaluated for time to flowering, branching, capsule number per axil, carpel number per capsule, seed coat colour, capsule pubescence, capsule order, plant height to first capsule, plant height, number of seeds per capsule, number of capsules on main stem, total number of capsules per plant and 100 seed weight. This data set was reduced to 6 significant principle components (PCs) that cumulatively explained 79% of the variance. The 6 retained PC scores were used as input for hierarchical cluster analysis (Ward’s minumum variance). The populations were clustered in 4 different major groups according to their similarity levels. In cluster analysis most of the populations of the South, Southeast and West regions tended to cluster as outliers outside their region of adaptation. However, the distribution of Nortwest region populations was according to their geographic origin. This study can help breeders better understand the genetic structure of Turkish sesame populations which can be used for parental selection.

Keywords

Sesamum indicum, multivariate analysis, agro-morphological markers, genetic diversity

Türk Susam (Sesamum indicum L.) Yerel Çeşitlerinin Agronomik ve Morfolojik Tanımlayıcılar Kullanılarak Karakterize Edilmeleri

Abstract

Bu çalışmada, 52 adet Türk orijinli yerel susam (Sesamum indicum L.) çeşitlerinin genetik farklılığı, agro-morfolojik özelliklere dayanarak çok değişkenli analiz ile tahmin edilmiştir. Populasyonlar çiçeklenme zamanı, dallanma, yaprak koltuğundaki kapsül sayısı, kapsüldeki karpel sayısı, tohum kabuğu rengi, kapsül tüylülüğü, kapsül dizilişi, ilk kapsül yüksekliği, bitki boyu, kapsüldeki tohum sayısı, ana saptaki tohum sayısı, tüm bitkideki kapsül sayısı ve 100 tane ağırlığı kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu veri seti toplam varyansın % 79 ‘unun açıklandığı 6 temel bileşen (PC) skoruna dönüştürülmüştür. Kalan 6 PC skoru, hierarşikıl kümeleme analizinde (Ward’sın minimum varyans metodu) veri olarak kullanılmıştır. Populasyonlar benzerlik düzeylerine göre 4 ana grupta kümelenmiştir. Kümeleme analizinde, Güney, Güneydoğu ve Batı bölgelerine ait populasyonların pekçoğu adapte oldukları bölgelerin dışında kümelenme göstermişlerdir. Bununla birlikte Kuzeybatı (Trakya) bölgesi populasyonları coğrafik orjinlerine göre bir dağılım göstermişlerdir. Bu çalışma Türk susam populasyonlarının genetik yapısı hakkında ıslahcıya bilgi vererek bitki islahında ebeveny seçiminde kullanabilmesi için yardımcı olabilir.

Keywords

Sesamum indicum, Çok Değişkenli Analiz, Agro-morfolojik Markır, Genetik Farklılık

References

• Brown, J.S., 1991. Principal Component and Cluster Analyses of Cotton Cultivar Variability across the U.S. Cotton Belt, Crop Sci. 31: 915-922.
• Demir, I., 1962. An Investigation of the Main Morphological, Biological and Cytological Characteristics of Important sesame Species Grown in Turkey. Ege Univ. Press, Izmir, Turkey.
• Diaz, A.J.P., 1999. Layrisse, A. and Pugh, T.M. Analisis de La Diversidad Genetica En El Ajan joli Mediante Electroforesis de isoenzimes. Agron. Tropical. 49(2):169-186.[in Spanish, English abstract.].
• Escribano, M.R., Santalla, M., Casquero, P.A. and DeRon, A.M., 1998. Patterns of Genetic Diversity in Landraces of Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) from Galicia. Plant Breed. 117: 49-56.
• FAO. 1998. Quarterly Bulletin of Statistics. ¾, Vol: 11.
• Ganesh, S.K. and Thangavelu, S., 1995. Genetic Divergence in Sesame (Sesamum indicum L.). Madras Agric. J. 82(4): 263-265.
• Harch, B.D., Basford, K.E., DeLacy, L.H. and Lawrence, P.K., 1997. The Analysis of large Scale data Taken From The World Groundnut (Arachis hypogaea L.) Germplasm Collection I. Two-way Quantitative Data. Euphytica. 95: 27-38.
• Hair, J.F., Jr., Anderson, R.E. and Tatham, R.L., 1987. Multivariate data analysis with
• readings. Macmillan Publ. Co., New York,NY.
• Johnson, R.A. and Wichern, D.W., 1998. Applied multivariate Statistical
• Analysis. 2nd. Ed. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
• Jolliffe, I.T.,1986. Principal component analysis. Springer Verlag, New York, NY.
• Loi, A., Cocks, P.S., Howieson, J.G. and Carr, J., 1997. Morphological Characterization of Mediterranean Populations of Biserrula pelecinus L. Plant Breed. 116: 171-176.
• Patil, R.R. and Sheriff, R.A., 1994. Genetic Divergence in Sesame (Sesamum indicum L.). Mysore J. Agric. Sci. 28: 106-110.
• Perry, M.C. and McIntosh, M.S., 1991. Geographical Patterns of Variation in the USDA Soybean Germplasm Collection: I. Morphological Traits. Crop Sci. 31: 1350-1355.
• Royo, C., Soler ,C. and Romagosa, I., 1995. Agronomical and Morphological Among Winter and Spring Triticales. Plant Breed. 114: 413-416.
• SAS, 2000. Sas Institute. JMP Software SAS Campus Drive, Cary, NC.
• Singh, S.P., Gutièrrez, J.A., Molina, A., Urrea ,C. and Gepts, P., 1991. Genetic Diversity in Cultivated Common Bean: II. Marker-Based Analysis of Morphological and Agronomic Traits. Crop Sci. 31: 23-29.
• Souza E. and Sorrels, M.E., 1991. Relationships Among 70 North American Oat germplasm: I. Cluster Analysis Using Quantitative Characters. Crop Sci. 31: 599-605.
• van Beuningen, L.T. and Busch, R.H., 1997. Genetic Diversity Among North American Spring Wheat Cultivars: III. Cluster Analysis Based on Quantitative Morphological Traits. Crop Sci. 37: 981-988.