Investigation of Some Agronomic Performances of Local Maize Populations with Different Grain Colors and Kernel Structures

Abstract

Maize is a crop with broad usage globally and is significant in various areas. From an agronomic perspective, it is known for its diversity in both quality traits and adaptation to different conditions. Particularly, there is notable variation in maize genotypes regarding color-related traits and anthocyanin compounds, which have been the focus of recent studies. Commercial maize varieties are widely grown, but efforts to develop new varieties with superior agronomic and nutritional traits are ongoing. Rich in genetic variation, colored maize genotypes are characterized by their high phenolic content and antioxidant activity, which are essential in terms of nutritional and health benefits. This study was conducted to determine the agronomic characteristics of 14 local maize genotypes with varying grain colors and 2 standard varieties under Çanakkale conditions during the main summer cropping seasons of 2021 and 2022, using a randomized block design with three replications. In the study, traits such as days to flowering, plant height, first ear height, ear length, ear diameter, ear weight, kernel weight per ear, and the number of kernels per ear were examined. Significant variation was observed among the local maize genotypes for the traits examined. The days to flowering ranged from 54.9 to 70.0 days, plant height from 114.61 to 230.8 cm, first ear height from 40.8 to 110.8 cm, ear length from 12.9 to 17.7 cm, ear diameter from 29.1 mm to 37.7 mm, ear weight from 59.8 to 109.4 g, kernel weight per ear from 46.3 to 93.7 g, and the number of kernels per ear ranged from 324.5 to 611.4. The local maize genotypes coded as POP3, POP4, POP14, POP5, POP7, and POP9 were found to be promising in terms of kernel weight per ear and plant height traits. These materials are considered potential genetic resources for future breeding programs, especially when evaluated for grain quality and color characteristics.

Keywords

• Zea mays
• colored maize
• local genotype
• plant traits.

Farklı Tane Renklerine Sahip Yerel Mısır Popülasyonlarının Bazı Agronomik Performanslarının İncelenmesi

Abstract

Mısır küresel düzeyde birçok alanda kullanılan önemli bir tahıldır. Hem agronomik hem de kalite özellikleri bakımından geniş bir varyasyona sahip olan mısırda tane rengi bakımından da dikkate değer bir çeşitlilik bulunmaktadır. Renkle ilişkilendirilen antosiyanin ve fenolik bileşiklere olan ilgi renkli mısır genotiplerine de olan ilgiyi artırmıştır. Ticari mısır çeşitleri genel olarak verimi hedefleyen ıslah çalışmalarıyla geliştirildiğinden tane rengi bakımından mısırdaki genetik varyasyon oldukça daralmıştır. Son yıllarda antosiyanin ve fenolik bileşiklerce zengin mısır genotiplerinin doğal gıda boyası başta olmak üzere yüksek antioksidan içerikleriyle tamamlayıcı ve destekleyici tıbbi uygulamalarda kullanımlarının artması renkli mısırlara olan ilgiyi artırmıştır. Bu çalışma tane rengi yönünden farklılık gösteren 14 adet yerel mısır genotipi ve 2 standart çeşidin Çanakkale koşullarındaki agronomik özelliklerini belirlenmesi amacıyla 2021 ve 2022 yılları yazlık ana ürün sezonunda tesadüf blokları deneme planına göre 3 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Çalışmada çiçeklenme gün sayısı, bitki boyu, ilk koçan yüksekliği, koçan uzunluğu, koçan çapı, koçan ağırlığı koçanda tane ağırlığı ve koçanda tane sayısı özellikleri incelenmiştir. İncelenen özellikler bakımından yerel mısır genotiplerinde dikkate değer bir varyasyon olduğu belirlenmiş olup, çiçeklenme gün sayısı 54,9-70,0 gün, bitki boyu 114,61-230,8 cm, ilk koçan yüksekliği 40,8-110,8 cm, koçan uzunluğu 12,9-17,7 cm, koçan çapı 29,1 mm-37,7 mm, koçan ağırlığı 59,8-109,4 gr, koçanda tane ağırlığı 46,3-93,7 gr ve koçanda tane sayısı 324,5-611,4 adet arasında değişim göstermiştir. Kullanılan yerel mısır genotiplerinden POP3, POP4, POP14, POP5, POP7 ve POP9 kodlu popülasyonların koçanda tane ağırlığı ve bitki boyu özellikleri bakımından ümitvar olduğu görülmüştür. Bu materyallerin tane kalitesi ve renk özellikleri bakımından da değerlendirilerek ileride yürütülecek ıslah çalışmalarında kaynak materyal olarak kullanılabileceği değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Mısır, renkli mısır, yerel genotip, bitkisel özellikler.

Keywords

• Mısır
• renkli mısır
• yerel genotip
• bitkisel özellikler

References

1. Akbulut. Ş., Kahrıman. F., Egesel. C.Ö., 2021. Anadolu’ya Ait Yerel Mısır Popülasyonlarının Protein Bant Dizileri Yardımıyla Karakterizasyonu. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi. 9(1). 79-87.
2. Colombo. R., Ferron. L., Papetti. A., 2021. Colored corn: An up-date on metabolites extraction. health implication. and potential use. Molecules. 26(1). 199.
3. Cömertpay. G., Baloch. F.S., Kilian. B., Ülger. A.C., Özkan H. 2011. Diversity Assessment of Turkish Maize Landraces Based on Fluorescent Labelled SSR Markers. Plant Molecular Biology Reporter. 30(2). 261-274.
4. İdikut, L., Zülkadir, G., Yürürdurmaz, C., Çölkesen, M. 2015. Yerel cin mısırı genotiplerinin Kahramanmaraş koşullarında tarımsal özelliklerinin araştırılması. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi, 18(3), 1-8.
5. İdikut. L., Önem. M., Zulkadir. G., 2020. Ana Ürün Koşullarında Yerel Cin Mısırı (Zea mays everta) Genotiplerinde Verim Performanslarının Araştırılması. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences. 30(3). 475-485.
6. Kahrıman. F., Ada. F., Uysal. Z., Songur. U., 2020. Türkmenistan Menşeili Yerel Mısır Popülasyonlarının Çanakkale Koşullarında Verim ve Tane Kalite Özelliklerinin İncelenmesi. Ziraat Fakültesi Dergisi. 79-86.
7. Kahrıman. F., Egesel. C.Ö., Baytekin. H., Şerment. M., Songur. U., 2019. Türkiye’nin Farklı Bölgelerinden Toplanmış Yerel Mısır Popülasyonlarının Çanakkale Koşullarındaki Performanslarının Değerlendirilmesi. Kongre Kitabı. 17.
8. Kırtok. Y., 1998. Mısır Üretimi ve Kullanımı. Kocaoluk Basım ve Yayınevi. 1998. İstanbul

9. Matsuba. T., Kubozono. H., Saegusa. A., Obata. K., Gotoh. K., Miki. K., Oba. M., 2019. Effects of feeding purple corn (Zea mays L.) silage on productivity and blood superoxide dismutase concentration in lactating cows. Journal of dairy science. 102(8). 7179-7182.
10. Öner. F., 2017. Ordu ili yerel mısır (Zea mays L.) genotiplerinin morfolojik karakterizasyonu. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi. 3(2). 108-119.
11. Öztürk. A., Büyükgöz. A., 2021. Trabzon İline Ait Bazı Yerel Mısır Popülasyonlarının Agronomik Performansları. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 52(1). 67-80.
12. Paulsmeyer. M. N., Juvik. J. A., 2023. R3-MYB repressor Mybr97 is a candidate gene associated with the Anthocyanin3 locus and enhanced anthocyanin accumulation in maize. Theoretical and Applied Genetics. 136(3). 55.
13. Rabanal-Atalaya. M., Medina-Hoyos. A., 2021. Valuation of the yield. morphological and chemicals characteristics of varieties of purple corn (Zea mays L.) in the region Cajamarca-Peru.
14. Rahmawati. D., Santika. P., Rizqi. A.,2023. Quantitative and Qualitative Traits of Five Local Maize Varieties for Baby Corn Variety Breeding. Journal of Applied Agricultural Science and Technology. 7(4). 424-431.
15. Taş. T., A. Öktem., A. G. Öktem., A. C. Ülger., 2011. Harran Ovası koşullarında farklı sıra üzeri mesafelerinde yetiştirilen at dişi mısırda (Zea mays L. indentata ) bazı agronomik özelliklerin belirlenmesi. Türkiye IX. Tarla Bitkileri Kongresi. 12-15 Eylül 2011. Bursa. s. 396- 401.
16. Tian. X.Z., Paengkoum. P., Paengkoum. S., Thongpea. S., Chao. B.A.N., 2018. Comparison of forage yield. silage fermentative quality. anthocyanin stability. antioxidant activity. and in vitro rumen fermentation of anthocyanin-rich purple corn (Zea mays L.) stover and sticky corn stover. Journal of integrative agriculture. 17(9). 2082-2095.
17. TTSM, 2018. Tohumluk Tescil ve Sertifikasyon Müdürlüğü, Tarımsal değerleri ölçme denemeleri teknik talimatı:Mısır, Ankara.
18. Ünsal, B. (2020). Farklı sıra üzeri mesafelerinin Kırşehir ekolojik koşullarında bazı silajlık mısır çeşitlerinin verim ve verim öğeleri üzerine etkisi (Master's thesis, Kirsehir Ahi Evran University (Turkey)).
19. Zhu. F., 2018. Anthocyanins in cereals: Composition and health effects. Food Research International. 109. 232-249.