Phenological, Pomological, Biochemical and Fruıt Development Characteristics of Some Promising Mulberry Genotypes

Abstract

This study was conducted to determine the phenological, pomological, biochemical, and fruit development characteristics of the selected mulberry genotypes K1 (Morus nigra), M5, M6, M7 (Morus rubra), and P1 (Morus laevigata) established in the Agricultural Research and Application Area of Gaziosmanpaşa University, Tokat. Phenological traits were determined in the study: bud swelling, bud burst, fruit set, first harvest, last harvest, and leaf fall dates. Pomological traits included fruit weight, width and length, number of vines, juice yield, dry yield, flavor and aroma, and seed count. Biochemical traits of the genotypes included soluble solids, pH, titratable acidity, vitamin C, total phenol, anthocyanin, and antioxidant activities. Furthermore, fruit width, length, and weight development from fruit set to harvest were investigated. According to the findings, the earliest fruiting date was observed in the finger mulberry variety and the latest in the black mulberry variety. The first harvest began in the last week of May with the finger mulberry variety, and the last harvest was completed in the second week of August with the black mulberry variety. Leaf fall of the genotypes occurred in the second and third weeks of November. Fruit weights of the genotypes were 2.60-4.70 g, fruit widths ranged from 16-22 mm, and fruit lengths ranged from 25-35 mm. Fruit weight of the genotypes were determined as 2.64-5.09 g; fruit must ratio was 79-86%; number of ddupelets was 28-69; alive seed ratio was 53.5-67.7%; total phenol was 1140-2657 µg GAE/g; anthocyanin was 3.2-78.76 µg cy-3-glu/g; antioxidant activity (TEAC) was 5.57-12.72 µmol TE/g; vitamin C was 27-121 mg/100g; TSS ratio was 10.2-19.3% and titratable acid ratio was 0.32-2.69%. It was understood that the genotypes or mulberries showed double sigmoidal development.

Keywords

• Morus
• antocyanin
• total phenol
• antioxidant activity

Bazı Ümitvar Dut Genotiplerinin Fenolojik, Pomolojik, Biyokimyasal ve Meyve Gelişim Özellikleri

Abstract

Bu çalışma, Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Araştırma ve Uygulama alanında kurulu bulunan ve seçilmiş K1 (Morus nigra), M5, M6, M7 (Morus rubra) ve P1 (Morus laevigata) dut genotipinin fenolojik, pomolojik, biyokimyasal ve meyve gelişim özelliklerini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Çalışmada, tomurcuk kabarması, tomurcuk patlaması, meyve bağlama, ilk hasat, son hasat ve yaprak döküm tarihleri fenolojik özellikler olarak tespit edilmiştir. Pomolojik özellikler olarak meyve ağırlığı, eni ve boyu meyve üzümcük sayısı mevye suyu randımanı, meyve kuru randımanı, tad ve aroma ve tohum sayıları belirlenmiştir. Genotiplerin biyokimyasal özellikleri kapsamında meyvelerin SÇKM, pH, titre edilebilir asit, C vitamini, toplam fenol, antosiyanin ve antioksidan aktiviteleri belirlenmiştir. Ayrıca meyve bağlama aşamasından hasada kadar geçen süre zarfında meyve en, boy ve ağırlık gelişimleri incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre en erken meyve bağlama tarihi parmak dut çeşidinde en geç karadut çeşidinde gözlemlenmiştir. İlk hasat mayıs ayının son haftasında parmak dut çeşidiyle başlamış son hasat ise ağustos ayının ikinci haftasında karadut çeşidiyle tamamlanmıştır. Genotiplerin yaprak dökümü kasım ayının ikinci ve üçüncü haftalarında gerçekleşmiştir. Genotiplerin meyve ağırlığı 2.64-5.09 g; meyve şıra oranı %79-86; üzümcük sayısı 28-69 adet; tohum doluluk oranı %53.5-67.7; toplam fenol 1140-2657 µg GAE/g; antosiyanin 3.2-78.76 µg cy-3-glu/g; antioksidan aktivite (TEAC) 5.57-12.72 µmol TE/g; C vitamini 27-121 mg/100g; SÇKM oranı %10.2-19.3 ve titre edilebilir asit oranı %0.32-2.69 arasında belirlenmiştir. Genotiplerin dolayısıyla dut meyvelerinin çift sigmoidal gelişme gösterdikleri sonucuna varılmıştır.

Keywords

• Morus
• antosiyanin
• toplam fenol
• antioksidan aktivite

References

1. Anonim, 2023. Bitkisel Üretim İstatistikleri. Türkiye İstatistik Kurumu (TUİK).
2. Anşin, R. ve Özkan, Z.C., 1993. Tohumlu Bitkiler (Spermatophyta). Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi Genel Yayın No: 167, Fakülte Yayın No: 19, Trabzon.
3. Aslan, M.M., 1998. Malatya, Elazığ, Erzincan ve Tunceli İllerine Bağlı İlçelerden Ümitvar Dut Tiplerinin Seçimi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Adana.
4. Atay, E. Pırlak, L. and Atay, A. N. 2010. Determination of Fruit Growth in Some Apple Varieties. Journal of Agricultural Sciences, Vol. 16, pp. 1–8, 2010.
5. Baytop, A., 1996. Farmasötik Botanik. İstanbul Üniv. Yay. No:3637, Ecz. Fak. Yay. No:58. İstanbul, 315 s.
6. Bergamaschi, B., 1994. Sata and Colori Nell’Alto Medioevo, pp.440.
7. Burgut, A. ve Türemiş N.F., 2006. Adana İli ve Çevre İlçelerinde Yetişen Sofralık ve Sanayiye Uygun Dutların Seleksiyonu. II. Ulusal Üzümsü Meyveler Sempozyumu, 14-16 Eylül, Tokat, sayfa. 181-184.
8. Costa, G, Noferini, MBucchi, F. and Corelli-Grappadelli, L. 2004. Methods for Early Forecasting Apple Size at Harvest. Acta Horticulturae, vol. 363, pp. 651–659, 2004.

9. Çam, İ., 2000. Edremit ve Gevaş Yöresi Dutlarının Fenolojik ve Pomolojik Özellikleri ile Seleksiyonu Üzerine Araştırmalar. Yüzüncü Yıl üniv. Fen Bilmleri Enst., Yüksek Lisans tezi, Van.
10. Çöçen, E., 2017. Malatya Dut Genetik Kaynakları Parselinde Bulunan Dut Genotiplerinin Fenolojik, Pomolojik ve Morfolojik Karakterizasyonu. Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı,Yüksek Lisans Tezi, Kayseri.
11. Erdoğan, Ü.G., 2003. İspir ve Pazaryolu İlçelerinde Yetiştirilen Dutların (Morus sp.) Seleksiyon Yoluyla Islahı Üzerinde Bir Araştırma. A.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü. Doktora Tezi, 190 s. Erzurum
12. Erkaleli, Z. Ö. ve Dalkılıç, Z., 2016. Uşak Ili Ulubey İlçesinde Yetişen Kara Dutların (Morus nigra L.) Morfolojik, Fenolojik ve Pomolojik Özelliklerinin Belirlenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 13(1), 89-106.
13. Datta, R. K., 2004. Mulberry Cultivation and Utilization in India. Mulberry for Animal Production, FAO Animal Production and Health Paper 147, 45-62.
14. Dölek, Ü. and Güneş, M., 2016. Fruit Growth Characteristics of Rose Hips (Rosa sp). Agriculture and Food Sciences Research, Asian Online Journal Publishing Group, vol. 3(2), pages 75-79
15. Filiz, A., 2004. Tokat Ekolojik Koşullarında Yetiştirilen Bazı Şeftali (Prunus persica L. Batsch) Çeşitlerinin Derim Kriterlerinin Saptanması Üzerine Bir Araştırma. Yüksek Lisans Tezi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, Tokat.
16. Giusti M.M., Rodriguez-Saona L.E. and Wrolstad R.E., 1999. Molar Absorptivity and Color Characteristics of Acylated and Non-Acylated Pelargonidin-Based Anthocyanins. J. Agric. Food Chem. 47, 4631–4635.
17. Gündoğdu, M., Yılmaz, H., Geçer, M.K. and Kayakeser, U., 2012. Determination of Some Physicochemical Properties of Mulberry Species (Morus nigra L., Morus alba L. and Morus rubra L.) at Different Maturity Stages in the Van Lake Basin. IV. National Berry Symposium, 3-5 October, Antalya.
18. Gündoğdu, M., Tunçtürk, M., Berk, S., Şekeroğlu, N., and Gezici, S., 2018. Antioxidant Capacity and Bioactive Contents of Mulberry Species from Eastern Anatolia Region of Turkey. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research, 52, 96-101.
19. Gündüz, K., Saraçoğlu, O., Özgen, M. and Serçe, S., 2013. Antioxidant Physical and Chemical Characteristics of Cornelian Cherry Fruits (Cornus mas L.) at Different Stages of Ripeness, Acta Scientiarum Polonorum-Hortorum Cultus, 12 (4): 59-66
20. Güneş, M., ve Çekiç, Ç. 2003. Tokat Yöresinde Yetiştirilen Farklı Dut Türlerinin Fenolojik ve Pomolojik Özelliklerinin Belirlenmesi. Ulusan Kivi ve üzümsü Meyveler Semp., Karadeniz Teknik Üniv. Ordu Ziraat Fak., 23-25 Ekim, 413-417, Ordu.
21. Güneş, M. and Çekiç, Ç., 2004. Some Chemical and Physical Properties of Fruits of Different Mulberry Species Commonly Grown in Anatolia, Turkey. Asian Journal of Chemistry, 16(3), 1849-1855.
22. Güneş, M., 2013. Üzümsü Meyveler (Ed: Sabit Ağaoğlu, Resul Gerçekcioğlu). Tomurcukbağ Ltd. Şti, 565s, Türkçe Ders Kitabı, Yayın No: 418153.
23. İmran, M., Khan, H., Shah, M., Khan, R., and Khan, F., 2010. Chemical Composition and Antioxidant Activity of Certain Morus Species. Journal of Zhejiang University Science B, 11(12), 973-980.
24. İqbal, M., Mir, K. and Munir M., 2010. Physico-Chemical Characteristics of Different Mulberry Cultivars Grown Under Agro-Climatic Conditions of Miran Shah, North Waziristan (Khyber Pakhtunkhwa). Pakistan Journal of Agriculture Research. 48(2):209-17.
25. İslam, A., Kurt, H., Turan, A. ve Şişman, T., 2003. Şebinkarahisar’da Yetiştirilen Mahalli Dut Çeşitlerinin Pomolojik Özellikleri. Ulusal Kivi ve Üzümsü Meyveler Sempozyumu, 23-25 Ekim 2003, Ordu, sayfa 409-412.
26. Jakobek, L., Drenjančević, M., Jukić, V. and Šeruga, M., 2012. Phenolic Acids, Flavonols, Anthocyanins and Antiradical Activity of “Nero”, “Viking”, “Galicianka” and Wild Chokeberries. Scientia Horticulturae,147, 56-63.
27. Kim, H.B., Bang, H.S., Lee, H.W., Seuk, Y.S. and Sung, G.B., 1999. Chemical Characteristics of Mulberry Syncarp. Korean J Med. Crop Sci. 47, 3206– 3209.
28. Kim, I. and Lee, J., 2020. Variations in Anthocyanin Profiles and Antioxidant Activity of 12 Genotypes of Mulberry (Morus spp.) Fruits and Their Changes During Processing. Antioxidants,9, 242.
29. Koyuncu, F., Çetinbas, M., and Erdal, İ. 2014. Nutritional Constituents of Wild-Grown Black Mulberry (Morus nigra L.). Journal of Applied Botany and Food Quality, 87, 93-96.
30. Karaat, F.E., 2020. Some Morphological and Pomological Characteristics of Local Mulberry (Morus spp.) Selections in Adıyaman. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 7(1): 46–53, 2020
31. Khalifaa, I., Zhua, W., Lia, K. and Lia, C., 2018. Polyphenols of Mulberry Fruits as Multifaceted Compounds: Compositions, Metabolism, Health Benefits, And Stability-A Structural Review. Journal of Functional Foods,40, 28-43.
32. Mikulic-Petkovsek, M., Schmitzer, V., Slatnar, A., Stampar, F. and Veberic, R., 2012. Composition of Sugars, Organic Acids, and Total Phenolics in 25 Wild or Cultivated Berry Species. Journal Food Science.
33. Nayaba, S., Razzaqa, K., Ullaha, S., Rajwanaa, I. A., Amina, M., Farieda, H. N., Akhtara, G., Khanb, A. S., Asghara, Z., Hassana, H. and Naz, A., 2020. Genotypes and Harvest Maturity Influence the Nutritioal Fruit Quality of Mulberry. Scientia Horticulturae, 266, 109311.
34. Odabaş, E., Günbey, Ö.B., Zengin, Y. ve Sarıkaya, A.H. 2020. Dünya’da ve Anadolu’da İpek Böceğinin Yolculuğu. Journal of Animal Science and Products (JASP) 3 (1):75-84.
35. Orhan, E., 2009. Oltu ve Olur İlçelerinde Yetiştirilen Dutların (Morus sp.) Seleksiyon Yoluyla Seçimi ve Seçilen Tiplerde Genetik Akrabalığın RAPD Yöntemiyle Belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Erzurum.
36. Öz, A. T., 2006. Farklı Zamanlarda Hasat Edilen Kivilerde (Actinidia deliciosa cv. Hayward) Normal ve Kontrollü Atmosfer Koşullarında Soğuk Muhafaza Süresinin Etilen Biyosentezine Etkisi. Doktora Tezi Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
37. Özyurt, S. M., 1992. Ekonomik Botanik. Erciyes Üniversitesi Yayınları no:47, pp.95, Kayseri
38. Park, S.W., Jung, Y.S. and Ko, K.C., 1997. Quantative Analysis of Anthocyanins Among Mulberry Cultivars and Their Pomological Screening. J. Korean Soc. Hort. Sci. 38, 722–724.
39. Polat, A., 2004. Hatay’ın Antakya İlçesinde Yetiştirilen Bazı Dut Tiplerinin Meyve Özelliklerinin Belirlenmesi. Bahçe 33 (1-2): 67-73.
40. Ryu, K.S. 1977. Dut Yetiştirilmesi ve Türkiye’de Dut Ziraatı. İpekböcekçiliği Araştırma Enstitüsü Yayınları No:60, s. 89.
41. Singleton V.L. and Rossi J.L., 1965. Colorimetry of Total Phenolics With Phosphomolybdic-Phosphotungstic Acid Reagents. Am. J. Enol. Vitic. 16, 144–158.
42. Türemiş, N., Pırlak, L., Eşitgen, A., Erdoğan, Ü., Tümer, A. ve İmrak, B. 2004. Akdeniz ve Doğu Anadolu’da Yetişen Dutların Seleksiyonu ve Seçilen Tiplerin Muhafazası. TÜBİTAK Proje Sonuç Raporu, Proje No: TOGTAG-2600.
43. Uzun, H.İ. ve Bayır, A. 2009. Farklı Dut Genotiplerinin Bazı Kimyasal Özellikleri ve Antiradikal Aktiviteleri. III. Ulusal Üzümsü Meyveler Sempozyumu, 10-12 Haziran, Kahramanmaraş.
44. Westwood, M. N., 1995. Temperate zone pomology: Physiology and culture, 3rd ed. Oregon, USA: Timber Press.
45. Yaman, R., 2021. Phytochemical Properties of Some Mulberry Genotypes Grown in Malatya Province. Yüzüncü Yıl University Journal of Agricultural Science 31(2):348-355.
46. Yiğit, D., Mavi, A. and Aktaş, M., 2008. Karadutun (Morus nigra) Antioksidan Aktivitesi. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 1-2 Yıl: 2008.