Morphological characterization of some local watermelon (Citrullus lanatus L.) genotypes of Turkey

Abstract

The scope of this study, some of the local Turkish watermelon genotypes were evaluated morphologically. A total of 20 local genotypes and three commercial varieties were assessed regarding their cotyledon, leaf, fruit, and seed phenotypes. An extensive morphological analysis was performed on a diverse set of genotypes. Traits such as cotyledon shape and color intensity, leaf size and lobing, and fruit size, shape, and color were measured and compared. Hierarchical clustering analysis, correlation matrices, and principal component analysis were employed to interpret the data. The study revealed significant morphological variability among the watermelon genotypes. Cotyledons ranged from narrow to broad, with a predominance of large sizes and dark green coloration. Leaf characteristics varied widely, with a notable distribution across different sizes and degrees of lobing. Fruit analysis showed a broad spectrum of shapes, sizes, and colors, indicating a rich genetic diversity. Two main genotype clusters were identified, suggesting a clear distinction based on morphological traits.

Keywords

• Watermelon genotypes
• morphological characteristics
• genetic diversity
• leaf morphology
• fruit variation
• phenotypic variability
• heirlooms

Türkiye'nin bazı yerel karpuz (Citrullus lanatus L.) genotiplerinin morfolojik karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışma kapsamında, bazı yerel Türk karpuz genotipleri morfolojik açıdan değerlendirilmiştir. Toplam 20 yerel genotip ve 3 ticari çeşit kotiledon, yaprak, meyve ve tohum fenotipleri açısından değerlendirildi. Çeşitli genotipler üzerinde kapsamlı bir morfolojik analiz yapıldı. Kotiledon şekli ve renk yoğunluğu, yaprak boyutu ve loblanma, meyve boyutu, şekli ve rengi gibi özellikler ölçüldü ve karşılaştırıldı. Verilerin yorumlanmasında hiyerarşik kümeleme analizi, korelasyon matrisleri ve temel bileşen analizi kullanılmıştır. Çalışma karpuz genotipleri arasında önemli morfolojik değişkenliği ortaya çıkarmıştır. Kotiledonlar, büyük boyutların ve koyu yeşil renklerin hakim olduğu, dardan genişe doğru değiştirmiştir. Yaprak özellikleri, farklı boyutlarda ve loblanma derecelerinde dikkate değer bir dağılımla, geniş çapta çeşitlilik göstermektedir. Meyvelerin morfolojik analizi, zengin bir genetik çeşitliliğe işaret eden geniş bir şekil, boyut ve renk yelpazesi gösterdi. İki ana genotip kümesi tanımlandı, bu da morfolojik özelliklere dayalı açık bir ayrım olduğunu ortaya koymaktadır.

Keywords

• Watermelon genotypes
• morphological characteristics
• genetic diversity
• leaf morphology
• fruit variation
• phenotypic variability
• heirlooms

References

1. Sarı, N., et al. Watermelon genetic resources in Turkey and their characteristics. in III International Symposium on Cucurbits 731. 2005.
2. Karagöz, A., K. Özbek, and N. Sarı, Türkiye’nin bitkisel biyolojik çeşitliliğinin korunması ve sürdürülebilir kullanımına ilişkin sorunlar ve çözüm önerileri. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 2016: p. 88-99.
3. Hashizume, T., I. Shimamoto, and M. Hirai, Construction of a linkage map and QTL analysis of horticultural traits for watermelon [Citrullus lanatus (THUNB.) MATSUM & NAKAI] using RAPD, RFLP and ISSR markers. Theor Appl Genet, 2003. 106(5): p. 779-85.
4. Liu, S., et al., Development of cleaved amplified polymorphic sequence markers and a CAPS-based genetic linkage map in watermelon (Citrullus lanatus [Thunb.] Matsum. and Nakai) constructed using whole-genome re-sequencing data. Breed Sci, 2016. 66(2): p. 244-59.
5. Paudel, L., J. Clevenger, and C. McGregor, Chromosomal Locations and Interactions of Four Loci Associated With Seed Coat Color in Watermelon. Front Plant Sci, 2019. 10: p. 788.
6. Bang, H., et al., Flesh Color Inheritance and Gene Interactions among Canary Yellow, Pale Yellow, and Red Watermelon. Journal of the American Society for Horticultural Science, 2010. 135(4): p. 362-368.
7. Barham, W. A study of the Royal Golden watermelon with emphasis on the inheritance of the chlorotic condition characteristic of this variety. in Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 1956.
8. Dou, J., et al., Genetic mapping reveals a marker for yellow skin in watermelon (Citrullus lanatus L.). PLoS One, 2018. 13(9): p. e0200617.

9. Gama, R.N., et al., Microsatellite markers linked to the locus of the watermelon fruit stripe pattern. Genet Mol Res, 2015. 14(1): p. 269-76.
10. Gao, L., et al., Comparative transcriptome analysis reveals key genes potentially related to soluble sugar and organic acid accumulation in watermelon. PLoS One, 2018. 13(1): p. e0190096.