Selection Studies for the Development of Seed Type Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Lines

Abstract

This study was conducted to determine the quinoa lines which are superior to the control varieties to be used in the regional yield trials in 2017. In the study, 20 lines brought to the 3rd stage by selecting in the previous years and 10 standard varieties brought by introduction method, and 30 genotypes were used in total. The experiment was established according to Augmented Experimental Design with four replications on the experimental field of Iğdır University Agricultural Practice and Research Center. In each block, a total of 15 genotypes were included with 5 lines and the ten standard varieties (Moqu-Arrochilla, Oro de Valle, Population China, French Vanilla, Mint Vanilla, Cherry Vanilla, Read Head, Sandoval Mix, Rainbow, Titicaca). According to the results obtained from lines showed that the lowest and highest values varied from 142.6 to 161.9 days for growth time, 112.0 to 187.4 cm for plant height, 24.5 to 38.1 cm for bunch height, 8.16 to 72.9 g for seed yield per plant, 20.24 to 93.30 g for stem yield per plant, 34.32 to 146.63 g for biological yield per plant, 25.27 to 58.91% for harvest index, 1.95 to 2.77 g for 1000-grain weight and from 11.25 to 17.10% for CP ratio in the seed were determined. According to these results, it has been determined that SÇT 16 and SÇT 3 lines have higher seed yield than Moqu Arrochilla variety (47.65 g) which gives maximum seed yield per plant and can be used for regional yield trials.

Keywords

• Phenotype characteristic,quiona,seed yield,İndividual selection.

Tohum Tipi Kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Hatlarının Geliştirilmesi için Seleksiyon Çalışmaları

Öz

Bu çalışma, bölge verim denemelerinde kullanılmak üzere standart çeşitlerden daha üstün özellik gösteren kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) hatlarının belirlenmesi amacıyla 2017 yılında yürütülmüştür. Araştırmada önceki yıllarda seçilerek 3. kademeye getirilmiş 20 hat ve introdüksiyon yöntemi ile temin edilen 10 standart çeşit kullanılarak toplamda 30 genotip kullanılmıştır. Deneme Iğdır Üniversitesi'ne bağlı Tarımsal Uygulama ve Araştırma Merkez Müdürlüğü sahasında Augmented Deneme Desenine göre dört tekerrürlü olarak kurulmuştur. Her bir blokta 10 tane standart çeşit (Moqu Arrochilla, Oro de Valle, Populasyon Çin, French Vanilla, Mint Vanilla, Cherry Vanilla, Read Head, Sandoval Mix, Titicaca, Rainbow) ve 5 tane hat olacak şekilde toplam 15 genotip yer almıştır. Hatlardan elde edilen sonuçlara göre en düşük ve en yüksek değerler; yetişme süresi 142.6-161.9 gün, bitki boyu 112.0-187.4 cm, bitki başına salkım boyu 24.5-38.1 cm, bitki başına tohum verimi 8.16-72.97 g, bitki başına sap verimi 20.24-93.30 g, bitki başına biyolojik verim 34.32-146.63 g, hasat indeksi %25.27-%58.91, bin dane ağırlığı 1.95-2.77 g ve tohumda HP oranı %11.25-%17.10 aralığında değişim göstermiştir. Bu sonuçlara göre SÇT 16 ve SÇT 3 numaralı hatların en fazla bitki başına tohum verimi veren Moqu Arrochilla çeşidinden (47.65 g) daha yüksek bir tohum verimine sahip olduğu ve bölge verim denemelerinde kullanılabileceği saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Fenotip özellikler,kinoa,tohum verimi,teksel seleksiyon.

References

1. Albayrak, S., Töngel, Ö., & Güler, M. (2005). Orta Karadeniz bölgesinde çeşit adayı fiğ (Vicia sativa L.)’lerin tohum verimi ve verim öğelerinin belirlenmesi ve stabilite analizi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, 20(1), 50-55.
2. AOAC. (1997). Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists. 16th ed. 3rd revision. Arlington, VA, USA. 125 p.
3. Basra, S. M. A., Iqbal, S., & Afzal, I. (2014). Evaluating the response of nitrogen application on growth, development and yield of quinoa genotypes. International Journal of Agriculture and Biology, 16(5), 886-892.
4. Bertero, H. D., & Ruiz, R. A. (2008). Determination of seed number in sea level quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivars. European Journal of Agronomy, 28(3), 186-194.
5. Bertero, H. D., & Ruiz, R. A. (2010). Reproductive partitioning in sea level quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivars. Field Crops Research, 118, 94-101.
6. Bhargava, A., Shukla, S., & Ohri, D. (2007). Genetic variability and inter relationship among various morphological and quality traits in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Field Crops Research, 101, 104-116.
7. Bhargava, A., Shukla, S., & Ohri, D. (2008). Implications of direct and ındirect selection parameters for ımprovement of grain yield and quality components in Chenopodium quinoa Willd. International Journal of Plant Production, 2(3), 183-191.
8. Bonifacio, A. (2003). Chenopodium sp. genetic resources, ethnobotany, and geographic distribution. Food Reviews International, 19(1), 1-7.

9. Ergün, N. (2005). İleri kademe arpa (Hordeum vulgare L.) hatlarında verim ve verime etkili bazı karakterlerin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Ankara.
10. FAO,. (2011). Quinoa: An ancient crop to contribute to world food security. FAO Regional Office For Latin America and the Caribbean, http://www.fao.org/alc/file/media/pubs/20 11/cultivo_ quinua_en.pdf Accessed date: May 04, 2017.
11. Garcia, M. (2003). Agroclimatic study and drought resistance analysis of quinoa for an ırrigation strategy in the Bolivian Altiplano. Faculty of Applied Biological Sciences, Dissertationes de Agricultura, 556.
12. Geerts, S., Raes, D., Garcia, M., Vacher, J., Mamani, R., Mendoza, J., Huanca, R., Morales, B., Miranda, R., Cusicanqui, J., & Taboada, C. (2008). Introducing deficit irrigation to stabilize yields of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). European Journal Agronomy, 28, 427-436.
13. Geren, H., & Güre, E. (2017). Farklı azot ve fosfor seviyelerinin kinoa (Chenopodium quinoa Willd.)’da tane verimi ve bazı verim unsurlarına etkisi üzerinde bir ön araştırma. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 54(1), 1-8.
14. Geren, H., Kavut, Y. T., & Altınbaş, M. (2015). Bornova ekolojik koşullarında farklı sıra arası uzaklıkların kinoa (Chenopodium quinoa Willd.)’da tane verimi ve bazı verim özellikleri üzerine etkisi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 52(1), 69-78.
15. Geren, H., Kavut, Y. T., Topçu, G. D., Ekren, S., & İştipliler, D. (2014). Akdeniz iklimi koşullarında yetiştirilen kinoa (Chenopodium quinoa Willd.)'da farklı ekim zamanlarının tane verimi ve bazı verim unsurlarına etkileri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 51(3), 297-305.
16. Gesinski, K. (2008). Evaluation of the development and yielding potential of Chenopodium quinoa Willd. under the climatic conditions of Europe, Part One: accomodation of Chenopodium quinoa (Willd.) to different conditions. Acta Agrobotanica, 61(1), 179-184.
17. Gomez Pando, L., & Eguiluz de la Barra, A. (2011). Catalogo del banco de germoplasmade quinua (Chenopodium quinoa Willd). Universidad Nacional Agraria La Molina.
18. Gomez Pando, L., & Eguiluz de la Barra, A. (2013). Developing genetic variability of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) with gamma radiation for use in breeding programs. American Journal of Plant Sciences, 4, 349-355.
19. Gomez Pando, L. (2015). Quinoa Breeding. Universidad Nacional Agraria La Molina-Agronomy Faculty, World Agriculture Series. Lima-Peru.
20. Iliadis, C., Karyotis, T., & Jacobsen, S. E. (1999). Effect of sowing date on seed quality and yield of quinoa (Chenopodium quinoa) in Greece, in crop development for the cool and wet regions of Europe. Workshop on Alternative Crops for Sustainable Agriculture of the COST Action 814, BioCity, Turku, Finland.
21. Iliadis, C., & Karyotis, T. (2000). Evaluation of various quinoa varieties (Chenopodium quinoa Willd.) originated from Europe and Latin America, in Crop Development for the Cool and Wet Regions of Europe. Proceedings of the Final Conference of the COST Action 814, by G. Parente & J Frame, eds. Luxembourg, Office for Official Publications of the European Communities, 505-509.
22. Jacobsen, S. E., & Stolen, O. (1993). Quinoa- morphology, phenology and prospects for its production as a new crop in Europe. European Journal of Agronomy, 2, 19-29.
23. Jacobsen, S. E., Mujica, A., & Jensen, C. R. (2003). The resistance of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) to adverse abiotic factors. Food Reviews International, 19, 99-109.
24. Jacobsen, S. E., Monteros, C., Christiansen, J. L., Bravo, L. A., Corcuera, L. J., & Mujica, A. (2005). Plant responses of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) to frost at various phenological stages. European Journal of Agronomy, 22, 131-139.
25. Jancurova, M., Minarovicova, L., & Dandar, A. (2009). Quinoa - A review. Czech Journal of Food Science, 27, 71-79.
26. Kacar, B., & Katkat, V. (1999). Gübreler ve Gübreleme Tekniği. Uludağ Üniversitesi Güçlendirme Vakfı Yayın No: 144, Vipaş Yayın No:20, Bursa.
27. Karyotis, T., Iliadis, C., Noulas, C., & Mitsibonas, T. (2003). Preliminary research on seed production and nutrient content for certain quinoa varieties in a saline-sodic soil. Journal of Agronomy and Crop Science, 189(6), 402-408.
28. Kır, A. E., & Temel, S. (2016). Iğdır ovası kuru koşullarında farklı kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) çeşit ve populasyonlarının tohum verimi ile bazı tarımsal özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 4(6), 145-154.
29. Kır, A. E., & Temel, S., (2017). Sulu koşullarda farklı kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) genotiplerinin tohum verimi ile bazı tarımsal özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(1), 353-361.
30. Lavini, A., Pulvento, C., Andria, R., Riccardi, M., Choukr-Allah, R., Belhabib, O., Yazar, A., Incekaya, C., Sezen, S. M., Qadir, M., & Jacobsen, S. E. (2014). Quinoa’s potential in the mediterranean region. Journal Agronomy Crop Science, 200(5), 344-360.
31. McElhinny, E., Peralta, E., Mazón, N., Danial, D. L., Thiele, G., & Lindhout, P. (2007). Aspects of participatory plant breeding for quinoa in marginal areas of ecuador. Euphytica, 153, 373-384.
32. MGM. (2017). Başbakanlık DMİ Genel Müdürlüğü Meteroloji Bültenleri. Ankara.
33. Miranda, M., Vega-Gálvez, A., Quispe-Fuentes, I., Rodríguez, M. J., Maureira, H., & Martínez, E. A. (2012). Nutritional aspects of six quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) ecotypes from three geographical areas of Chile. Chilean Journal of Agricultural Research, 72(2), 175-181.
34. Mujica, A., Jacobsen, S. E., Izquierdo, J., & Marathee, J. P. (2001). Resultados de la Prueba Americanay Europea de la Quinua. FAO, UNA-Puno, CIP. 51.
35. Peterson, R. G. (1994). Agricultural Field Experiments Design and Analysis. Marcel Dekker, Inc., 409, Corvallis, Oregon.
36. Peterson, A.J., & Murphy, K.M. (2015). Quinoa Cultivation for Temperate North America: Considerations and Areas for Investigation, In Quinoa: Improvement and Sustainable Production. Eds., Murphy, K. M., Matanguihan, J. G., Hoboken: Wiley-Blackwell, 173-192.
37. Pulvento, C., Riccardi, M., Lavini, A., d’Andria, R., Iafelice, G., & Marconi, E. (2010). Field trial evaluation of two Chenopodium quinoa genotypes grown under rain‐fed conditions in a typical Mediterranean environment in South Italy. Journal of Agronomy and Crop Science, 196(6), 407-411.
38. Razzaghi, F., Ahmadi, S. H., Jacobsen, S. E., Jense, C. R., & Andersen, M. N. (2012). Effects of salinity and soil-drying on radiation use efficiency, water productivity and yield of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Journal of Agronomy and Crop Science, 198(3), 173-184.
39. Ruiz, R. (2002). Micropropagacion de germoplasma de quinua (Chenopodium quinoa Willd.). Tesis Universidad Nacional Agraria La Molina, Spain, 100 p.
40. Ruiz-Carrasco, A. F., Coulibaly, A. K., Lizardi, S., Covarrubias, A., Martinez, E. A., Molina-Montenegro, M. A., Biondi, S., & Zurita-Silva, A. (2011). Variation in salinity tolerance of four low lland genotypes of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) as assessed by growth, physiological traits, and sodium transporter gene expression. Plant Physiology and Biochemestry, 49(11), 1333-1341.
41. Spehar, C. R., & De Barros Santos, R. L. (2005). Agronomic performance of quinoa selected in the Brazilian Savannah. Pesquisa Agropecuaria. Brasileira, Brasilia, 40(6), 609-612.
42. Spehar, C. R., & Da Silva Rocha, J. E. (2009). Effect of Sowing density on plant growth and development of quinoa, genotype 4.5, in the Brazilian Savannah Highlands. Bioscience Journal Uberlândia, 25(4), 53-58.
43. Stikic, R., Glamoclijaa, D., Demina, M., Vucelic-Radovic, B., Jovanovic, Z., Milojkovic-Opsenica, D., Jacobsen, S. E., & Milovanovic, M. (2012). Agronomical and nutritional evaluation of quinoa seeds (Chenopodium quinoa Willd.) as an ingredient in bread formulations. Journal of Cereal Science, 55, 132-138.
44. Szilagyi, L., & Jørnsgard, B. (2014). Preliminary agronomic evaluation of Chenopodium quinoa Willd. under climatic conditions of Romania, Scientific Papers. Series A. Agronomy, University of Agronomic Sciences and Veterinary Medicine of Bucharest, Faculty of Agriculture, Romania, LVII, 339-343.
45. Tan, M. (2019). Evaluation of the mineral composition of forage in different quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) varieties for animal feeding. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, (in press).
46. Tan, M., & Temel, S. (2017a). Erzurum ve Iğdır şartlarında yetiştirilen farklı kinoa genotiplerinin kuru madde verimi ve bazı özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(4), 257-263.
47. Tan, M., & Temel, S. (2017b). Studies on the adaptation of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) to Eastern Anatolia Region of Turkey. AGROFOR International Journal, 2(2), 33-39.
48. Tan, M., & Temel, S. (2018). Performance of some quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) genotypes grown in different climate conditions. Turkish Journal of Field Crops, 23(2), 180-186.
49. Tan, M., & Temel, S. (2019). Her Yönüyle Kinoa: Önemi, Kullanılması ve Yetiştiriciliği. İKSAD Publishing House, Ankara, Turkey.
50. Temel, I., & Keskin, B. (2018). Kinoa (Chenopodium quinoa Willd.)’nın ot verimi ve bazı verim unsurlarına farklı sıra üzeri ve sıra arası mesafelerin etkileri. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(1), 522-532.
51. Temel, S., & Şurgun, N. (2019). Farklı dozlarda uygulanan azot ve fosforlu gübrelemenin kinoa’nın ot verimi ve kalitesine etkisi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(3), 1785-1796.