İki ve Altı Sıralı Arpa (Hordeum vulgare conv. distichon ve Hordeum vulgare conv. hexastichon) Çeşitlerinde Kolçisin Uygulamasının Meydana Getirdiği Varyasyonlar

Year 2023, Volume: 37 Issue: 1, 1 - 15, 01.06.2023

İlknur Akgün Ruziye Karaman Cengiz Türkay

https://doi.org/10.20479/bursauludagziraat.1107397

Abstract

Bu araştırmada çimlenmeye başlayan iki sıralı (Hordeum vulgare conv. distichon) (Ünver) ve altı sıralı (Hordeum vulgare conv. hexastichon) (Altıkat) arpa çeşitlerinin tohumlarına % 0.1’lik kolçisin solüsyonu farklı sürelerde (4, 8 ve 12 saat) uygulanmıştır. Kolçisin uygulaması ile genetik yapıda meydana gelen değişimlerin bazı tarımsal özelliklere etkisi incelenmiştir. Çalışma tarla ve laboratuvar koşulları olmak üzere iki aşamalı yürütülmüştür. Kolçisin uygulama süresi uzadıkça hem laboratuvar hem de tarla koşullarında çimlenme oranı önemli seviyede azalmıştır. Ancak tarla koşullarında her iki çeşitte de çıkış oranındaki azalma daha fazla olmuştur. Kolçisin uygulamasından sonra yaşayan bitkilerde (Co) bitki boyu, başak uzunluğu, başakta başakçık sayısı, başak sıklığı, başakta tane sayısı ve tane ağırlığı yönünden varyasyon belirlenmiştir. İncelenen özellikler yönünden kontrol bitkileri önemli seviyede geçen bitkiler tespit edilmiştir. Bu bitkilerin seçilerek ileri generasyonlara aktarılması, farklı amaçlar için yeni çeşitlerin elde edilmesine imkân sağlayabilir.

Keywords

Arpa, kolçisin, çimlenme oranı, başak özellikleri

Variations of Colchicine Application in Two and Six Row Barley (Hordeum vulgare conv. distichon and Hordeum vulgare conv. hexastichon) Varieties

Abstract

In this study, 0.1% colchicine solution at different times (4, 8 and 12 hours) was applied to the seeds of two-row (Hordeum vulgare conv. distichon) (Ünver) and six-row (Hordeum vulgare conv. hexastichon)(Altıkat) barley varieties that started to germinate. The effects of changes in genetic structure with colchicine application on some agricultural characteristics were investigated. The study was carried out in two processes as field and laboratory conditions. As colchicine application time increased, germination rate decreased significantly in both laboratory and field conditions. However, the reduction in emergence rate was greater in both cultivars under field conditions. Variation in plant height, spike length, number of spikelets per spike, spike density, number of grains per spike and grain weight were determined in living plants (Co) after colchicine application. In terms of the examined characteristics, plants that exceeded the control plants at a significant level were determined. Selecting and transferring these plants to the next generations may provide the opportunity to obtain new varieties for different purposes.

Keywords

Barley, colchicine, germination rate, spike characteristics

References

• Akgün, İ. 1997. Çok yıllık çavdar (Secale montanum Guss.)’da poliploid bitki elde etme olanakları üzerine bir araştırma. Atatürk Üniv. Zir. Fak. Derg., 28(3): 464-471.
• Akgün, İ. 2016. Comparing some cytological and morphological characters of diploid and autotetraploid perennial rye (Secale montanum Guss.). Seria Agronomie, 59(2):141-146.
• Akgün, İ., Tosun, M. ve Sağsöz, S. 1997. Diploid çok yıllık çavdar (Secale montanum Guss.)’da colchicinin meydana getirdiği varyasyon. Türkiye II. Tarla Bitkileri Kongresi, 22-25 Eylül, Samsun, 107-112 s.
• Anonim, 2019. Tarım Ürünleri Piyasası, Arpa. https://arastirma.tarimorman.gov.tr/tepge/Belgeler/PDF %20Tarım%20Ürünleri%20Piyasaları/2018Ocak%20Tarım%20Ürünleri%20Raporu/2018- Ocak%20Arpa.pdf. (Erişim tarihi: 09.03. 2022).
• Comai, L. 2005. The advantages and disadvantages of being polyploid. Nature Reviews Genetics, 6(11): 836- 846.
• Deniz, B. 1985. Diploid çayır yumağı (F. pratensis Huds.) çesitlerinden yapay tetraploidlerin elde edilmesi ve bunların bazı sitolojik ve morfolojik özelliklerinin karşılaştırılması, Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Erzurum.
• Dolgun, C. ve Çifci, E. A. 2018. Farklı kuraklık stresi seviyelerinin makarnalık buğday çeşitlerinde çimlenme ve erken fide gelişimi üzerine etkisi. Bursa Uludag Üniv. Ziraat Fak. Derg., 32(2): 99-109.
• Elçi, S. 1982. Sitogenetikte Gözlemler ve Araştırma Yöntemleri, Fırat Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji 3, Elazığ, Türkiye.
• Elradi, T. 2009. Kolşisin uygulaması ile poliploit Vicia pannonica Crantz. (Macar fiği) ve Vicia villosa Roth. (tüylü fiğ) bitkilerinin elde edilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Ana Bilim Dalı, İstanbul.
• FAO, 2019. Food and Agriculture Organization, Crops and Livestock Products. https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL (Erişim tarihi: 09.03.2022).
• Feltz, H. 1953. Investigations on diploid and polyploid sugar beet, Z. Pflanzenz, 32, 275-300.
• Francis, A. ve Jones, R. N. 1989. Heritable nature of colchicine induced variation in diploid L. perenne). Heredity, 62: 407-410.
• Grant, V. 1981. Plant Speciation. 2nd Edn. Columbia University Press, New York.
• Hague L. M. ve Jones R. N. 1987. Cytogenetics of Lolium perenne. 4. Colchicine induced variation in diploids. Theo Apl. Genet., 74: 233-24.
• Hassan, L., Jones, R. N. ve Posselt U. K. 1989. A novel source of genetic variation in ryegrasses (L. multiflorum, L. perenne). Heredity, 63: 339-342.
• Hassan, L., Jones, R. N., Parker, J. P. ve Posselt, U. K. 1991. Colchicine-induced heritable variation in cell size and chloroplast number in the leaf cells of inbred ryegrasses (Lolium perenne, L. multiflorum ). Euphytica, 52: 39-45.
• Hassan, L. 1996. Heritable natüre of colchicine induced variation in wheat. Conference Abst., June 10-14, Ankara, Turkey, 358 s.
• ISTA, 1999. Seed science and technology. Zürich, Switzerland, 27: 162-173.
• Joshi, P. ve Verma, R. C. 2004. High frequency production of colchicine ınduced autotetraploits in faba bean (Vicia faba L.). Cytologia, 69(2): 141-147.
• Karakoca, T. ve Akgün, İ. 2020. Arpada farklı gama radyasyon dozu uygulamalarının M2 generasyonunda bazı tarımsal özellikler üzerine mutagenik etkilerinin belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24(1): 96-104.
• Lewis, W. H. 1980. Polyploidy in species populations. Basic Life Sciences. Springer, Boston, pp. 103–144. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-3069-1_6.
• Luckett, D. J. 1989. Colhicine meutagenesis is associated with substantial heritable variation in cotton. Euphytica, 42: 177-182.
• Madidi, S. E., Baroudi, B. E. ve Aameur, F. B. 2004. Effects of salinity on germination and early growth of barley (Hordeum vulgare L.) cultivars. Int. J. Agric. Biol., 6: 767-770.
• Özer, İ. 1989. Çok yıllık diploid çavdar (Secale montanum Guss.) bitkilerinden yapay tetraploidlerinin elde edilmesi ve bunların bazı sitolojik ve morfolojik özelliklerinin karşılaştırılması, Yüksek lisans tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Erzurum.
• Özer, İ. ve Sağsöz, S. 1991. Çok yıllık diploid çavdar (Secale montanum Guss.) bitkilerinin yapay tetraploidlerinin elde edilmesi ve bunların bazı sitolojik ve morfolojik özelliklerinin karşılaştırılması, Türkiye 2. Çayır-Mer’a ve Yem Bitkileri Kongresi, 28-31 Mayıs, İzmir, 594-602.
• Özer, İ. ve Sağsöz, S. 1994. Çok yıllık çavdar ve yapay tetraploidlerinin bazı sitolojik özellikleri, Tarla Bitkileri Kongresi, 25-29 Nisan, İzmir, 214-218.
• Rao, V. R. ve Hodgkin, T. 2002. Genetic diversity and conservation and utilization of plant genetic resources. Plant Cell, tissue and organ culture, 68(1): 1-19.
• Sağsöz, S. ve Akgün, İ. 1994. Çok yıllık çavdar ve yapay tetraploidlerinin bazı sitolojik Özellikleri. Tarla Bit. Kong. Cilt II. Bitki Is. Bil., 25-29 Nisan, İzmir, 214-218.
• Sağsöz, S., Tosun, M. ve Akgün, İ. 2012. Sitogenetik. Atatürk Üniv. Yay. No.703 Zir. Fak. Ders Yay. No: 307, Ders Kitap No. 59, Erzurum, 229 s.
• Sanders, M. E. ve Franzke, C. J. 1980. Effect of light on origin of colchicine-induced complex mutants in sorghum. Journal of Heredity, 71(2): 83-92.
• Sipahi, H., Sayım, İ., Ergün, N. ve Çetin, G. 2010. Maltlık kalitesi yüksek arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinin geliştirilmesi. (Biyoteknoloji iş paketi: İkiye katlanmış haploid bitkilerin üretilmesi). Tübitak Projeleri. Maltlık Arpa Geliştirme Projesi (TÜBİTAK1007-KAMAG 105 G 083) 2006-2010.
• Tepe, S., Ellialtıoğlu, S., Yenice, N. ve Tıpırdamaz, R. 2002. In vitro kolhisin uygulaması ile poliploid nane (Mentha longifolia L.) bitkilerinin elde edilmesi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(2): 63-69.
• TÜİK, 2020. Türkiye İstatistik Kurumu, Bitkisel Üretim İstatistikleri. https://data.tuik.gov.tr/ Kategori/GetKategori?p=tarim-111&dil=1 (Erişim tarihi: 09.03.2022).
• Walbot, V. ve Cullis, C.A. 1985. Rapid Genomic Change in Higher Plants. Annual Reviews of Plant Physiology, 36: 367-396.
• Yürür, N., Tosun, O., Eser, D. ve Geçit, H. H. 1981. Buğdayda Ana sap verimiyle bazı karakterler arasındaki ilişkiler. Bilimsel Araştırma ve İncelemeler, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 755: 443.