Agronomic Characteristics of Turkish Maize Landraces Having the Level of Different Opacity

Year 2025, Volume: 8 Issue: 5, 615 - 625, 15.09.2025

Gülhan Baytekin Karaoğlu , Fatih Kahrıman

https://doi.org/10.47115/bsagriculture.1622843

Abstract

Maize (Zea mays L.), a warm season cereal with high adaptability, can grow under various climatic conditions and has been cultivated in Türkiye for many years to meet diverse needs. While opacity is closely linked to protein quality in maize, studies evaluating agronomic performance in Turkish landraces with varying opacity levels are limited. This study utilized six local maize populations with opaque endosperm types and three standard genotypes, with field trials conducted in 2021 and 2022 using a randomized block design with three replications. During the first year, agronomic traits of the genotypes were examined, and harvested seed samples were categorized into five opacity levels (0%, 25%, 50%, 75%, and 100%) using a light table. In the second year, these samples were subjected to field trials, and agronomic measurements were repeated. Two-year averages revealed significant variations among genotypes in plant height (165.33–224.92 cm), first ear height (75.03–127.95 cm), ear length (15.69–19.56 cm), ear diameter (34.11–44.99 mm), number of rows per ear (10.43–21.33), number of grains per row (20.75–40.72), ear weight (88.76–258.37 g), and ear grain weight (64.12–204.91 g). Variance analysis showed significant effects of opacity level, genotype, and their interaction on the traits examined. An increase in opacity level was associated with decreases in plant height, first ear height, and ear weight. Compared to standard genotypes, populations POP2 and POP6 demonstrated promising agronomic traits at high opacity levels, indicating potential for breeding genotypes with high-quality protein. It has been evaluated that these populations can be used as source material in the development of genotypes with high quality protein.

Keywords

Opaque , Agronomic measurement , Light table , Protein quality , Zea mays

Ethical Statement

Since no studies involving humans or animals were conducted, ethical committee approval was not required for this study.

Thanks

ÇOMÜ-BAP Coordination Unit supported this study (Project Number: BAP-FDK-2021-3502). Also, it was supported by the TÜBİTAK 1002-A program (Project Number: 1220733). We thank them for their financial support to conduct this research.

References

• Acar N, Yılmaz MF, Kara R. 2017. Kahramanmaraş koşullarına uygun tane mısır (Zea mays L.) çeşitlerinin belirlenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Arastirma Enstit Derg, 26(Özel Sayı): 80−85.
• Albayrak Ö. 2019. Bazı yerel mısır populasyonlarının kurağa tepkilerinin belirlenmesi. Dicle Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Diyarbakır, Türkiye pp: 175.
• Atakul Ş. 2011. Diyarbakır koşullarında farklı ekim zamanlarının beş şeker mısırı (Zea mays L. saccharata Sturt.) çeşidinde taze koçan ve tane verimi ile bazı tarımsal özelliklere etkisi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, Türkiye.
• Atlin GN, Palacios N, Babu R, Twumasi-Afriye S, De Groote H, Vivek B, Friesen D, Pixley KV. 2010. Quality protein maize: progress impact, and prospects. Plant Breed Rev, 34: 83-130.
• Ayrancı R, Sade B. 2004. Konya ekolojik şartlarında yetiştirilebilecek atdişi melez mısır (Zea mays L. indentata Sturt.) çeşitlerinin belirlenmesi. Bitkisel Arast Derg, 2: 6–14.
• Betran FJ, Beck D, Banziger M, Edmeades GO. 2003. Genetic analysis of inbred and hybrid grain yield under stress and nonstress environments in tropical maize. Crop Sci, 149.
• Bozokalfa MK, Eşiyok D, Uğur A. 2004. Ege bölgesi koşullarında ana ve ikinci ürün bazı hibrit şeker mısır (Zea mays L. var. saccharata) çeşitlerinin verim kalite ve bitki özelliklerinin belirlenmesi. Ege Univ Zir Fak Derg, 41(1): 11-19.
• Bressani R. 1991. Protein quality of high-lysine maize for humans. Cereal Foods World, 36(9): 806-811.
• Cerit İ, Cömertpay G, Oyucu R, Çakır B, Hatipoğlu R, Özkan H. 2016. Melez mısır ıslahında in-vivo katlanmış haploid tekniğinde kullanılan farklı inducer genotiplerin haploid indirgeme oranlarının belirlenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Arastirma Enstit Derg, 25(Özel Sayı): 52-57. URL: https://dergipark.org.tr/tr/pub/tarbitderg/issue/25622/280162 (accessed date: Aug 30, 2025).
• Cömertpay GC, Ülger A, Hatipoğlu R, Özkan H. 2009. SSR DNA markörü ile yerel mısır popülasyonlarının moleküler karakterizasyonu. Türkiye VIII. Tarla Bitkileri Kongresi, 19-22 Ekim, Hatay, Türkiye.
• Çağlar H. 2016. Farklı lokasyonlarda yetiştirilen mısır genotiplerinin tane verimi ve kalitesinin belirlenmesi. Aydın Adnan Menderes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Aydın, Türkiye.
• Dowswell RC, Paliwal RL, Cantrell RP. 1996. Maize in the Third World. Westview Press, Colorado, USA, pp: 268.
• Erdal Ş, Öztürk A, Cengiz R, Pamukcu M, Dinçer C, Cengiz B. 2021. Interaction of DZR1, Opaque-2 and normal endosperm maize inbred lines for grain yield and protein quality. Turk J Field Crops, 26(2): 207–214.
• Eşiyok D, Bozokalfa MK, Uğur A. 2004. Farklı lokasyonlarda yetiştirilen şeker mısır (Zea mays L. var. saccharata) çeşitlerinin verim kalite ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi. Ege Univ Zir Fak Derg, 41(1): 1-9.
• Hallauer AR, Lamkey KR, White PR. 2001. Registration of B115 inbred line of maize. Crop Sci, 41: 1991.
• Kılınç S, Karademir Ç, Ekin Z. 2018. Bazı mısır (Zea mays L.) çeşitlerinde verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. KSÜ Tarim Dogal Derg, 21(6): 809-816.
• Kırtok Y. 1998. Mısır üretimi ve kullanımı. Kocaoluk Basım ve Yayınevi, İstanbul, Türkiye, pp: 445.
• Krivanek AF, Groote HG, Gunaratna NS, Diallo AO, Friesen D. 2007. Breeding and disseminating quality protein maize (QPM) for Africa. Afr J Biotechnol, 6(4): 312-324.
• Kuşvuran A, Nazlı R. 2014. Orta Kızılırmak havzası ekolojik koşullarında bazı mısır (Zea mays L.) çeşitlerinin tane mısır özelliklerinin belirlenmesi. YYU J Agr Sci, 24(3): 233-240.
• Kün E. 1978. Sıcak iklim tahılları. Ankara Üniversitesi Yayınları, Ankara, Türkiye.
• Lauer MJ, Anderson SR, Schoper JB, Shibles RM. 2004. Pollination timing effects on kernel set and silk receptivity in four maize hybrids. Crop Sci, 44(2): 464.
• Liu E, Yan C, Mei X, He W, So HB, Linping D, Liu Q, Liu S, Fan T. 2010. Long-term effect of chemical fertilizer, straw, and manure on soil chemical and biological properties in northwest China. DOI: 10.1016.
• Nar D. 2023. Ünye ilçesi yerel mısır (Zea mays L.) genotiplerinden bazı agronomi ve verim parametrelerinin karşılaştırılması. Ordu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ordu, Türkiye. URL: http://earsiv.odu.edu.tr:8080/xmlui/handle/11489/3976 (accessed date: Aug 30, 2025).
• National Research Council. 1988. Quality protein maize. National Academy Press, Washington DC, USA.
• Osborne TB. 1987. The amount and properties of the proteins of the maize kernel. J Am Chem Soc, 19: 525-532.
• Öner F. 2011. Karadeniz bölgesindeki yerel mısır genotiplerinin agronomik ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun, Türkiye.
• Öner F. 2017. Karadeniz bölgesindeki yerel mısır genotiplerinin agronomik ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi. Int J Agric Wildlife Sci, 3(2): 108–119.
• Özata E, Kapar H. 2014. Bazı atdişi hibrit mısır (Zea mays indentata Sturt.) genotiplerinin Samsun koşullarında kalite ve performanslarının belirlenmesi. Tarim Bilim Arastirma Derg, 7(2): 1-7.
• Öztürk A, Özata E, Erdal Ş, Pamukcu M. 2017. Türkiye’de özel mısır tiplerinin kullanımı ve geleceği. Turk J Spec Maize, 2(1): 75–90.
• Prasanna BM, Vasal SK, Kassahun B. 2001. Quality protein maize. Curr Sci, 81: 1308–1319.
• R Core Team. 2019. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL: https://www.R-project.org/ (accessed date: Aug 30, 2025).
• Saygı M, Toklu F. 2017. Çukurova bölgesinde birinci ürün koşullarında yetiştirilen bazı danelik mısır (Zea mays indentata Sturt.) çeşitlerinin dane verimi, bazı bitkisel özellikler ve karakterler arası ilişkiler yönünden değerlendirilmesi. KSÜ Dogal Bil Derg, 20(Özel Sayı): 308-312.
• Sofi PA, Wani SA, Rather AG, Wani SH. 2009. Quality protein maize (QPM): Genetic manipulation for the nutritional fortification of maize. J Plant Breed Crop Sci, 1(6): 244-253.
• Sönmez K, Alan Ö, Kınacı E, Kınacı G, Kutlu İ, Budak Başçiftçi Z, Evrenosoğlu Y. 2013. Bazı şeker mısırı çeşitlerinin (Zea mays saccharata Sturt.) bitki, koçan ve verim özellikleri. SDU Zir Fak Derg, 8(1): 28-40.
• Twumasi-Afriyie S, Palacios-Rojas N, Friesen D, Teklewold A, Wegary D, De Groote H, Prasanna BM. 2016. Guidelines for the quality control of quality protein maize (QPM) seed and grain. CIMMYT, Addis Ababa, Ethiopia.
• Vasal SK. 2000. High quality protein corn. In: Hallauer AR (ed) Specialty corns, 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, USA.
• Wessel-Beaver L, Cardona-Castro C, Hepperly PR. 1988. Agronomic performance of hard endosperm opaque-2 corn populations in Puerto Rico. J Agric Univ Puerto Rico, 72(2): 309-317.
• Yıldız H, İlker E, Yıldırım A. 2017. Bazı silajlık mısır (Zea mays L.) çeşit ve çeşit adaylarının verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. SDU Zir Fak Derg, 12(2): 81-89.
• Yılmaz N, Akman O, Öner F. 2020. Bazı silajlık mısır çeşitlerinde (Zea mays L.) bitkisel özelliklerinin belirlenmesi. Akad Zir Derg, 9(1): 103-110.
• Yılmaz N, Han E. 2016. Giresun ekolojik koşullarında bazı mısır çeşitlerinin tane verimi ve verim öğelerinin belirlenmesi. Igdir Univ J Inst Sci Technol, 6(3): 171-176.