Determination of the Relationship between Precipitation and Temperature Regimes and Protein Content in Safflower (Carthamus tinctorius L.) Genotypes

Abstract

Genotype x environment interactions are one of the important factors in finding and selecting stable and high quality varieties in safflower breeding programs. Protein ratio is technically a secondary quality parameter in oilseeds but economically important in terms of feed production. This study was conducted with 20 safflower genotypes in 1 locations in Bolu and 2 different locations in Ankara (Yenimahalle and Gölbaşı) in 2016 and 2017. In order to determine the effect of precipitation and temperature during flowering and ripening periods on the protein ratio in safflower seeds, correlation analysis was performed between the temperature and precipitation amounts in 6 different environments (2 years x 3 locations) and the seed protein ratios. In this study, it was determined that the highest mean of seed protein ratio in 6 environments was genotype 133 with 14.53% and the lowest was genotype 163 with 11.9% It has been determined that safflower seed protein ratios have a positive correlation with June rainfall and May temperature average, and a negative correlation with July and August precipitation.

Keywords

• Safflower
• Carthamus tinctorius L.
• Protein ratio
• Correlation
• Genotype x Environment relationship

Aspir (Carthamus tinctorius L.) Genotiplerinde Yağış ve Sıcaklık Rejimleri ile Protein İçeriği İlişkisinin Belirlenmesi

Öz

Aspir ıslah programlarında stabil ve kaliteli çeşitlerin bulunması ve seçilmesinde genotip x çevre etkileşimleri dikkate alınan önemli faktörlerden biridir. Protein oranı, yağlı tohumlarda teknik olarak ikincil değerlendirilen ancak yem üretimi bakımından ekonomik anlamda çok önemli bir kalite parametresidir. Bu çalışma, 2016 ve 2017 yıllarında Bolu’da 1 ve Ankara’da 2 farklı lokasyonda (Yenimahalle ve Gölbaşı) 20 aspir genotipi ile yürütülmüştür. Aspir tohumlarındaki protein oranına çiçeklenme ve olgunlaşma dönemlerindeki yağış ve sıcaklık miktarlarının etkisini belirlemek için farklı çevredeki sıcaklık ve yağış miktarları ile tohum protein oranları arasında toplu olarak korelasyon analizi yapılmıştır. Çalışmamızda 6 çevreye ait (2 yıl x 3 lokasyon) tohum protein oranı ortalaması en yüksek %14.53 ile 133 No’lu genotip, en düşük ise %11.9 ile 163 No’lu genotip olduğu tespit edilmiştir. Aspir tohumu protein oranlarının Haziran ayı yağış miktarları ve Mayıs ayı sıcaklık ortalaması ile pozitif, Temmuz ve Ağustos ayı yağışları ile ise negatif bir korelasyona sahip olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Aspir
• Carthamus tinctorius L.
• Protein oranı
• Korelasyon
• Genotip x Çevre ilişkisi

References

1. Arslan, Y. (2014). Farklı azot ve fosfor seviyelerinin kuru şartlarda yetiştirilen aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinin verim ve verim özellikleri üzerine etkisi. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
2. Ashrafi, E., & Razmjoo, K. (2010). Effect of irrigation regimes on oil content and composition of safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars. Journal of the American Oil Chemists Society, 87(5), 499–506.
3. Bagheri, H., & Sam-Daliri, M. (2011). Effect of water stress on agronomic traits of spring safflower cultivars (Carthamus tinctorius L.). Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5, 2621–2624.
4. Bahrami, F., Arzani, A., & Karimi, V. (2014). Evaluation of yield-based drought tolerance indices for screening safflower (Carthamus tinctorius L.) genotypes. Agronomy Journal, 106, 1219–1224.
5. Baydar, H., & Erbaş, S. (2005). Influence of seed development and seed position on oil, fatty acids and total tocopherol contents in sunflower (Helianthus annuus L.). Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 29,179–186.
6. Bhardwaj, H. L., & Hamama, A. A. (2003). Accumulation of glucosinolate, oil and erucic acid in developing Brassica seeds. Industrial Crops and Products, 17, 47–51.
7. Bahrami, F., Arzani, A., & Karimi, V. (2014). Evaluation of yield‐based drought tolerance indices for screening safflower genotypes. Agronomy Journal, 106(4), 1219-1224.
8. Demir, İ. (2018). Kurak koşullarda farklı azot ve fosfor dozlarının aspirde (Carthamus tinctorious L.) verim ve verim öğelerine etkisi. Türk Tarım - Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6(8), 971–976.

9. Düzgüneş, O., Kesici, T., Kavuncu, O., & Gürbüz, F. (1987). Araştırma ve Deneme Metotları. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları, Ankara, 381s.
10. Guimiao, W., & Yili, L. (1985). Clinical application of safflower (Carthamus tinctorius). Traditional Chines Medical Science Journal, 1, 42–43.
11. Hocking, P. J., & Stapper, M. (2001). Effect of sowing time and nitrogen fertilizer on canola and wheat, and nitrogen fertilizer on Indian mustard. I. Dry matter production, grain yield, and yield components. Australian Journal of Agricultural Research, 52, 623–634.
12. Jasso de Rodriguez, D., Phillips, B. S., Rodriguez-Garcia, R., & AnguloSanchez, J. L. (2002). Grain yield and fatty acid composition of sunflower seed for cultivars developed under dry land conditions. In J. Janick and A. Whipkey, (Eds.), Trends in New Crops and New Uses. (pp. 139–142), ASHS Press, Alexandria, VA.
13. Keleş, R. (2010). Bazı aspir çeşitlerinde farklı ekim zamanlarının verim, verim unsurları ve kalite üzerine etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üni̇versi̇tesi̇, Fen Bi̇li̇mleri̇ Ensti̇tüsü, Konya.
14. Knowles, P. F., & Ashri, A. (1995). Safflower Carthamus tinctorius (Compositae). In J. Smartt, N. W. Simmonds, & K. Harlow (Eds.) Evolution of Crop Plants, (pp. 47-50). Longman: Harlow, UK.
15. Lovelli, S., Perniola M., Ferrara, A., & Tommaso D. T. (2007). Yield response factor to water (KY) and water use efficiency of Carthamus tinctorius L. and Solanum melongena L. Agricultural Water Management, 92, 73–80.
16. Mahasi, M. J., Pathak, R. S., Wachira, F. N., Riungu T. C., Kinyua, M. G., & Waweru, J. K. (2006). Genotype by environment (GxE) interaction and stability in safflower (Carthamus tinctorious L.). Asian Journal of Plant Sciences, 5(6), 1017–1021.
17. Mariod, A. A., Ahmed, S. Y., Abdelwahab, S. I., Cheng, S. F., Eltom, A. M., Yagoub, S. O., & Gouk, S. W. (2012). Effects of roasting and boiling on the chemical composition, amino acids and oil stability of safflower seeds. International Journal of Food Science & Technology, 47(8), 1737-1743.
18. Mosse, J. (1990). Nitrogen to protein conversion factor for ten cereals and six legumes or oilseeds. A reappraisal of its definition and determination. Variation according to species and to seed protein content. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 38, 18–24.
19. Nosheen, A., Bano, A., Yasmin, H., Keyani, R., Habib, R., Shah, S. T. & Naz, R. (2016). Protein quantity and quality of safflower seed improved by NP fertilizer and Rhizobacteria (Azospirillum and Azotobacter spp.). Frontiers in Plant Science, 7, 104.
20. Polat T. (2007). Farklı sıra aralıkları ve azot seviyelerinin kuru şartlarda yetiştirilen aspir (carthamus tinctorius l.) bitkisinin verim ve verim unsurları üzerine etkisi. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
21. Rahamatalla, A. B., Babiker, E. E., Krishna, A. G., & Tinay, A. E. (2001). Changes in fatty acids composition during seed growth and physicochemical characteristics of oil extracted from four safflower cultivars. Plant Foods for Human Nutrition, 56(4), 385-395.
22. Singh, V. D., Ramdev, R., Sharma, S. K., & Verma, B. L. (1995). Effect of irrigation and phosphorus on safflower (Carthamus tinctorious) yield in Rajasthan. Indian Journal of Agricultural Sciences, 65, 644–647.
23. Smith, J. R. (1996). Safflower. American Oil Chemists Society Press, Champaign, IL. USA.
24. TÜİK. (2019). Dış ticaret istatistikleri. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Dis-Ticaret-Istatistikleri-Kasim-2019-30663. Erişim tarihi: 9 Mayıs 2020.
25. Yılmazlar, B., & Bayraktar N. (2009). Konya şartlarında farklı ekim zamanlarının bazı aspir çeşitlerinde önemli tarımsal karakterler üzerine ve verime etkisi. Türkiye VIII. Tarla Bitkileri Kongresi, Hatay.
26. Weiss, E. A. (2000). Oilseed Crops, 2nd ed. World Agriculture, Blackwell Science, Oxford.