The Effect of Intraspecific and Interspecific Crosses on Breeding Success in Roses

Year 2024, Volume: 53 Issue: Özel Sayı 1, 303 - 309, 16.07.2024

Ezgi Doğan Meral Soner Kazaz

https://doi.org/10.53471/bahce.1509568

Abstract

Today, roses have been produced by natural or controlled interspecific hybridization and many hybrids rose species have emerged due to these practices. In rose breeding, parent selection is one of the most important factors directly affecting breeding success. In this study carried out to evaluate the effects of intraspecific and interspecific crosses on breeding success in roses, six of nine different hybrid combinations were interspecific and 3 were intraspecific hybrid combinations. Rosa centifolia L., R.damascena, R.odorata Louis XIV rose species and 7 different commercial cut rose varieties (Jumilia, Tineke, Moonlight, Myrna, Inferno, Freedom, Black Magic) belonging to Rosa × hybrida species were used. In the study, pollen germination rate of the male parents was determined, while fruit set rate, number of seeds per fruit, average fruit weight and average seed weight were determined in hybrid combinations. Pollen germination rates of the species/varieties used as male parents varied between 8.83-54.41%. In terms of fruit set rate, the highest value was obtained from R.odorata cv. Louis XIV × R.centifolia combination (68.0%), whereas no fruit set occurred in R.damacena × R.odorata Louis XIV combination. The highest number of seeds per fruit was obtained from Tineke × R.odorata cv. Louis XIV combination with 90.63 seeds, followed by Black Magic × R.centifolia combination with 70.50 seeds. As a result, it was concluded that interspecific hybridization increased breeding success by positively affecting fruit set rate and number of seeds per fruit.

Keywords

Intraspecific hybridization, interspecific hybridization, old garden rose, hybridization, pollination, cut rose

Güllerde Tür İçi ve Türler Arası Melezlemenin Islah Başarısı Üzerine Etkisi

Abstract

Günümüzde güller doğal veya kontrollü olarak türler arası melezlemelerle meydana gelmiş ve bu uygulamalar sonucunda birçok melez gül türü ortaya çıkmıştır. Gül ıslahında ebeveyn seçimi ıslah başarısını doğrudan etkileyen en önemli etmenlerdendir. Güllerde tür içi ve türler arası melezlemelerin ıslah başarısı üzerine etkilerinin değerlendirilmesi amacıyla yürütülen bu çalışmada 9 farklı melez kombinasyonun 6’sı türler arası, 3’ü ise tür içi melez kombinasyonlarından oluşmuştur. Eski bahçe güllerinden Rosa centifolia L., R.damascena, R.odorata Louis XIV gül türleri ile Rosa × hybrida türüne ait 7 farklı ticari kesme gül (Jumilia, Tineke, Moonlight, Myrna, Inferno, Freedom, Black Magic) çeşidi kullanılmıştır. Çalışmada baba ebeveynlerin polen çimlenme gücü belirlenirken, melez kombinasyonlarda meyve tutum oranı, meyve başına tohum sayısı, ortalama meyve ağırlığı ve ortalama tohum ağırlığı belirlenmiştir. Baba ebeveyn olarak kullanılan tür/çeşitlerde polen çimlenme oranlarının %8,83-54,41 arasında değiştiği saptanmıştır. Meyve tutum oranı bakımından en yüksek değer R.odorata cv. Louis XIV × R.centifolia kombinasyonundan (%68.0) elde edilirken, R.damacena × R.odorata Louis XIV kombinasyonunda meyve tutumu gerçekleşmemiştir. Tozlamalarda meyve başına en yüksek tohum sayısı 90,63 adet ile Tineke × R.odorata cv. Louis XIV kombinasyonunda saptanırken bunu 70,50 adet ile Black Magic × R.centifolia kombinasyonu izlemiştir. Sonuç olarak, türler arası melezlemenin meyve tutum oranı ve meyve başına tohum sayısını olumlu yönde etkileyerek ıslah başarısını arttırdığı sonucuna varılmıştır.

Keywords

Tür içi melezleme, türler arası melezleme, eski bahçe gülü, melezleme, tozlaşma, kesme gül

References

• Abdolmohammadi, M., Kermani, M.J., Zakizadeh, H., Hamidoghli, Y. 2014. In vitro embryo germination and interploidy hybridization of rose (Rosa sp.). Euphytica, 198(2):255-264.
• Acquaah, G. 2012. Breeding roses. In: Principles of Plant Genetics and Breeding Second Edition, Section 9, Breeding Selected Crops. Eds: Acquaah, G. England: John Wiley&Sons, Ltd., pp:682-687.
• Atram, V.R., Panchabhai, D.M., Patıl, S., Badge, S. 2015. Crossing efficiency studies in hybrid tea rose varieties. The Bioscan 10(4):2019-2025.
• Baydar, H., Erbaş, S., Kazaz, S. 2016. Variations in floral characteristics and scent composition and breeding potential in seed-derived oil-bearing roses (Rosa damascena Mill.). Turk J of Agriculture and Forestry 40:560-569.
• Chimonidou, D., Bolla, A., Pitta, C., Vassiliou, L., Kyriakou, G., Put, H.M.C. 2007. Is it possible to transfer aroma from Rosa damascena to hybrid tea rose cultivars by hybridization? Acta Hort. 751:299-304.
• De Vries, D.P., Dubois, A.B., 1987. The effect of temperature on fruit set, seed set and seed germination in ‘Sonia’ × ‘Hadley’ hybrid tea rose crosses. Euphytica, 36:117-120.
• Doğan, E. 2022. Melezleme yoluyla saksılı minyatür gül ıslahı. (Doktora Tezi) Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 264s.
• Doğan, E., Kazaz, S., Kılıç, T., Dursun, H., Ünsal, H.T., Uran, M. 2020. Research on the determination of the performance Rosa damascena Mill. as pollen source in rosa breeding by hybridization. Journal of the Faculty of Agriculture (Special Issue):194-201.
• Doğan, E., Kılıç, T., Kazaz, S. 2022. Kesme gül ıslahında ana ebeveynin melezleme başarısı üzerine etkileri. D.Ü. Ormancılık Dergisi 18(2):461-471.
• Doğan, E., Kılıç, T., Kazaz, S. 2023. Melezleme ıslahı ile Halfeti gülünün (R.odorata Louis XIV) ıslah performansının belirlenmesi. Bozok Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 2(1):49-57.
• Erbaş, S., Alagöz, M., Baydar, H. 2015. Research on flower morphology and pollen viability of oil-bearing rose (Rosa damascena Mill.). Journal of the Faculty of Agriculture 10(2):40-50.
• Ercişli, S., Eşitken, A. 2004. Fruit characteristics of native rose hip (Rosa spp.) selections from the Erzurum province of Turkey. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 32(1):51-53.
• Eti, S. 1990. Çiçek tozu miktarını belirlemede kullanılan pratik bir yöntem. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 5(4):49-58.
• Eti, S. 1991. Bazı meyve tür ve çeşitlerinde değişik in vitro testler yardımıyla çiçek tozu canlılık ve çimlenme yeteneklerinin belirlenmesi. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 6(1):69-80.
• Falque, M., Vincent, A., Vaissière, B.E., Eskes, A.B. 1995. Effect of pollination intensity on fruit and seed set in cacao (Theobroma cacao L.). Sexual Plant Reproduction 8:354-360, doi:10.10 07/bf00243203.
• Farooq, A., Lei, S., Nadeem, M., Asif, A., Akhtar, G., Butt, S.Ş. 2016. Cross compatibility in various scented rose species breeding. Pakistan Journal of Agricultural Research 53(4):863-869.
• Gudin, S. 2003-a. Breeding overview. In: A.V. Roberts, T. Debener, S. Gudin, eds. Encyclopedia of Rose Science, Vol.1. Elsevier, pp:25-33.
• Gudin, S. 2003-b. Seed propagation. In: A.V. Roberts, T. Debener, S. Gudin, eds. Encyclopedia of Rose Science, Vol.2. Elsevier, pp:620-623.
• Gudin, S. 1995. Rose improvement, a breeder’s experience. Acta Hort 420:125-128.
• Gudin, S., Arene, L. 1992. Putrescine increases effective pollination period in roses. Horttechnology 2:211-213.
• Karagüzel, Ö., Kazaz, S., Baktır, İ., Elinç, Z., 2013. Güllerde ıslah çalışmaları. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 17(Özel Sayı 2):14-17.
• Kazaz, S., Dogan, E., Kılıc, T., Şahin, E.G., Dursun, H., Tuna, G. 2020. Does pollination with scented rose genotypes as pollen source affect seed set? Journal of Agricultural Faculty of Ege University 57(3):393-399.
• Khan, M.F., Hafiz, I.A., Khan, M.A., Abbasi, N.A., Habib, U., Shah, M.K.N. 2020. Mitigation of seed dormancy and microsatellite analysis of hybrid population of garden roses (Rosa hybrida). Scientia Horticulturae 262(109044):1-11.
• Khan, M.F., Hafiz, I.A., Khan, M.A., Abbasi, N.A., Habib, U., Shah, M.K.N. 2021. Determination of pollen fertility and hybridization success among Rosa hybrida. Pakistan Journal of Botany 53(5):1791-1800.
• Kılıç, T., Doğan, E., Dursun, H.B., Çamurcu, S., Ünsal, T.H., Kazaz, S. 2020. Effects of pollen holding duration in some rose species and varieties on pollen viability and germination. Journal of Agricultural Faculty of Bursa Uludag University 34(Special Issue):173-184.
• Kılıç, T. 2023. Identifying successful combinations by fertility index in old garden roses and hybrid tea roses crosses. Peer J. 11(21): e15526. doi:10.7717/peerj.15526.
• Love, J., Graham, S.W., Irwin, J.A., Asthon, P.A., Bretagnolle, F., Abbott, R.J. 2016. Self-pollination, style length development and seed set in self-compatible Asteraceae: evidence from Senecio vulgaris L. Plant Ecology & Diversity 9(4):371-379.
• MacPhail, J.V., Kevan, P.G. 2009. Review of the breeding systems of wild roses (Rosa spp.). Floriculture and Ornamental Biotechnology 3(Special Issue 1):1-13.
• Meral, D.E. 2023. Cross ability of miniature rose and quantitative and qualitative traits in hybrids, Frontiers in Plant Science 14:1-14. doi:10.3389/ fpls.2023.1244426.
• Nadeem, M., Akond, M., Riaz, A., Qasim, M., Younis, A., Farooq, A. 2013. Pollen morphology and viability relates to seed production in hybrid roses. Plant Breeding and Seed Science 68(1):25-3.
• Nadeem, M., Younis, A., Riaz, A., Lim, K.B. 2015. Cross ability among modern roses and heterosis of quantitative and qualitative traits in hybrids. Horticulture, Environment and Biotechnology 56(4):487-497.
• Özdemir Eroğlu, Z., Mısırlı, A. 2016. Bazı şeftali ve tiplerinin çiçek tozu kalitesinin belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 53(1):83-88.
• Pacini, E., Dolferus, R. 2019. Pollen developmental arrest: maintaining pollen fertility in a world with a changing climate. Frontiers in Plant Science 10(679):1-15.
• Pipino, L., Van Labeke, M.C., Mansuino, A., Scariot, V., Giovannini, A., Leus, L. 2011. Pollen morphology as fertility predictor in hybrid tea roses. Euphytica, 178:203-214.
• Ueckert, J.A. 2014. Understanding and manipulating polyploidy in garden roses. Master's Thesis, Texas A&M University, 92, USA.
• Ueda, Y, Hirata, T. 1989. Pollen fertility in roses. Japanese Journal of Palynology 35(2):1-7.
• Zlesak, D.C. 2007. Rose: Rosa hybrida, flower breeding and genetics. Edit.: Anderson N.O., Nederland: Springer, pp:695-740.
• Zlesak, D.C. 2009. Pollen diameter and guard cell length as predictors of ploidy in diverse rose cultivars, species, and breeding lines, Floriculture and Ornamental Biotechnology 3(Special Issue 1):53-70.