Testing of Some Bread Wheat (Triticum aestivum L.) Hybrids by Heterosis Analysis

Abstract

In this study, it was aimed to evaluate the F1 hybrids obtained from different bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes under controlled conditions and to transfer the genotypes showing superior performance in terms of hybrid strength values to the next breeding stages. In the study carried out in the greenhouse environment of the Faculty of Agriculture of Dicle University in 2019, 5 parents and 4 F1 hybrids obtained by crossing these parents were used as plant material. Seeds were sown in pots filled with 5 kg of soil at the rate of 4 plants in each pot, and the pots were used as replications. The research was designed with 4 replications according to the "Random Plots Trial Design". In the study, some agronomic characteristics and hybrid strength values were examined. According to the results of the analysis of variance obtained in the study, it was determined that there was a statistically significant difference in terms of different characteristics in each of the hybrid combinations. E1 x E2 hybrid, which showed early maturation, high grain number per spike, tall plant height, long spike structure, high grain number and grain weight per spike performance from all three hybrid combinations, was determined as a promising genotype. The plant height (12.35% and 9.08%) and physiological maturity (1.02% and 1.58%) characteristics of the obtained plant showed that the hybrids used in the research had an important potential in terms of taller and early maturation. In the study, it was thought that the relationship between grain weight per spike and spike length, which showed a positive and significant correlation in hybrid combinations in terms of relations between traits, could be used as a selection criterion in the selections to be made in the F1 population.

Keywords

• Bread wheat
• Breeding
• Heterosis
• Heterobeltiosis
• Hybrid

Bazı Ekmeklik Buğday (Triticum aestivum L.) Melezlerinin Heterosis Analizi ile Test Edilmesi

Abstract

Bu çalışmada farklı ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinden elde edilen F1 melezlerinin kontrollü koşullarda değerlendirilmesi ve melez gücü değerleri bakımından üstün performans gösteren genotiplerin sonraki ıslah kademelerine aktarılması amaçlanmıştır. 2019 yılında Dicle Üniversitesi Ziraat Fakültesi’ne ait sera ortamında gerçekleştirilen bu çalışmada, bitki materyali olarak 5 adet anaç ve bu anaçların melezlenmesiyle elde edilen 4 adet F1 melezi kullanılmıştır. Çalışmada tohumlar her saksıda 4 bitki hesabıyla 5 kg toprak ile doldurulmuş olan saksılara ekilmiş ve saksılar birer tekerrür olarak kullanılmıştır. Araştırma “Tesadüf Parselleri Deneme Deseni”ne göre 4 tekerrürlü olarak tasarlanmıştır. Araştırmada bazı agronomik özellikler ile melez gücü değerleri incelenmiştir. Araştırmada elde edilen varyans analiz sonuçlarına göre melez kombinasyonlarının her birinde farklı özellikler bakımından istatistiki olarak önemli bir farklılık oluştuğu saptanmıştır. Her üç melez kombinasyonundan erken olgunlaşma, yüksek başakta tane sayısı, uzun bitki boyu, uzun başak yapısı, yüksek başakta tane sayısı ve başakta tane ağırlığı performansı gösteren E1 x E2 melezi ümitvar genotip olarak belirlenmiştir. Melez gücü değerlerine göre yüksek ve pozitif yönde heterosis ve heterobeltiosis değerlerinin elde edildiği bitki boyu (%12.35 ve %9.08) ve fizyolojik olum süresi (%1.02 ve %1.58) özellikleri araştırmada kullanılan melezlerin uzun boyluluk ve erken olgunlaşma bakımından önemli bir potansiyele sahip olduklarını göstermiştir. Çalışmada özellikler arası ilişkiler bakımından melez kombinasyonlarında pozitif ve önemli korelasyon ilişkisi gösteren başakta tane ağırlığı ile başak uzunluğu ilişkisinin F1 popülasyonunda yapılacak seçimlerde bir seçim kriteri olarak kullanılabileceği düşünülmüştür

Keywords

• Ekmeklik buğday
• Heterosis
• Heterobeltiosis
• Islah
• Melez

References

1. Anonim, 2021a. U.S. Department of Agriculture (USDA) agricultural data for 2021. Erişim adresi: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/app/index.html#/app/advQuery (Erişim tarihi: 06.12.2022).
2. Anonim, 2021b. The International Grains Council (IGC) agricultural data for 2021. Erişim adresi: http://www.igc.int/downloads/gmrsummary/gmrsumme.pdf (Erişim tarihi: 06.12.2022).
3. Anonim, 2021c. Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) 2021 yılı tarımsal verileri. Erişim adresi: http://www.tuik.gov.tr (Erişim tarihi: 06.12.2022).
4. Abdullah, G. M., Khan, A. S. and Ali, Z. (2002). Heterosis study of certain important traits in wheat. Internatıonal Journal of Agriculture & Biology, 4(3): 326-328.
5. Akgün, N. (2001). Makarnalık Buğday Diallel Melez Döllerinde Bazı Tarımsal Karakterlerin Kalıtımı (Yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
6. Akıncı C. (2009). Heterosis and combining ability estimates in 6X6 halfdiallel crosses of durum wheat (Triticum durum Desf.). Bulg. J. Agric. Sci., 15: 214-221.
7. Akıncı, C. & Yıldırım, M. (2011). Diallel analysis of heading time, kernel weight and grain yield in bread wheat. Research People and Actual Tasks on Multidisciplinary Sciences, 8-10 June 2011, Lozenec, Bulgarıa, 112-120.
8. Albayrak, Ö., Özkan, R., Bayhan, M. ve Akıncı, C. (2021). Bazı tritikale hat ve f1 melezlerinin sera koşullarında tarımsal özelliklerinin belirlenmesi. Akademik Ziraat Dergisi, 10(2), 397-404.

9. Aydogan Çifci, E. ve Yagdı, K. (2007). Ekmeklik buğdayda (Triticum aestivum L.) diallel melez analizi ile bazı agronomik özelliklerin incelenmesi. Anakara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Tarim Bilimleri Dergisi, 13(4): 354-364.
10. Baloch, M. J., Channa, G. M., Jatoi, W. A., Baloch, A. W., Rind, I. H., Arain, M. A. and Keerio, A. A. (2016). Genetic characterization in 5×5 diallel crosses for yield traits in bread wheat. Sarhad Journal of Agriculture, 32(3): 127-133.
11. Baric, M., Sarcevic, H. and Keresa, S. (2004) Analysis of yield components of F1 hybrids of crosses between spring and winter wheat types (Triticum aestivum L.). Agriculture of Conceptual Science, Vol. (69): 11-15.
12. Bayhan, M., Özkan, R., Albayrak, Ö., Akıncı, C. ve Yıldırm, M. (2022). Bazı arpa (Hordeum vulgare L.) genotipleri ile f1 melezlerinin kontrollü koşullarda değerlendirilmesi. ISPEC Tarım Bilimleri Dergisi 6(3): 563-572.
13. Boru, K., Yıldırım, M. ve Aydoğan Çifçi, E., 2019. Ekmeklik buğday genotiplerinde verim ve verim öğelerinin korelasyon ve path analizi ile incelenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 6(3): 379-387, 2019.
14. Dursun, Ö. F. (2019). Yarım Diallel Melezleme Tekniği (6x6) ile Elde Edilen Ekmeklik Buğday (Triticum aestivum L.) Melezlerinde Bazı Tarımsal Özelliklerin Kalıtım Durumunun Belirlenmesi (Yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
15. Farooq, J. and Khaliq, I. (2004). Estimation of heterosis and heterobeltiosis of some quantitative characters in bread wheat crosses. Asian Journal of Plant Sciences, 3(4): 508-511.
16. Ferahoğlu, E. (2018). Ekmeklik Buğday Diallel Melezlerinde Verim Komponentlerinin Kalıtımı ve Melez Gücü (Yüksek lisans tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
17. Fonseca, S. and Patterson, F. L. (1968). Hibrid vigor in a seven-parent diallel cross in common winter wheat (Triticum aestivum L.). Crop Sci. 8: 85-88.
18. Ibrahim, A. U., Yadav, B., Anusha, R. and Magashi, A. I. (2020). Heterosis studies in durum wheat (Triticum durum L.). J Genet. Genom. Plant Breed., 4(1): 2-8.
19. Kumar, A., Harshwardhan Kumar, A. and Prasad, B. (2015). Heterotic performance of diallel F1 crosses over parents for yield and its contributing traits in bread wheat. J. Hill Agri., 6: 237-245.
20. Kutlu, İ. (2012). Buğdayda Diallel Melez Analizi ile Tarımsal ve Kalite Özelliklerinin Kalıtımının Belirlenmesi (Doktora tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
21. Longin, C. F. H., Mühleisen, J., Maurer, H. P., Zhang, H., Gowda, M. and Reif, J. C. (2012). Hybrid breeding in autogamous cereals. Theoretical and Applied Genetics,125: 1087-1096.
22. Özkan, R., Bayhan, M., Yorulmaz, L., Öner, M. ve Yıldırım, M. (2021). Effect of different organic fertilizers on bread wheat (Triticum aestivum L.) productivity. Int J Agric Environ Food Sci., 5(3): 433-442.
23. Poehlman, J. M. and Sleeper, D. A. (1995). Breeding hybrid cultivars. Breeding Field Crops. USA, Forth Edition, 200-215.
24. Polat K. P. Ö., Aydoğan Çifci, E. ve Yağdı, K. (2015). Ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.)’da tane verimi ile bazı verim ögeleri arasındaki ilişkilerin saptanması. Tarım Bilimleri Dergisi, 21: 355-362. Sharif, A. F., Bakhsh, A., Haqqani, A. M. and Najma, S. (2001). Identification of genetically superior hybrids in chickpea (Cicer arietinum L.). Pakistan Journal of Botany., 33: 403-409.
25. Şimşek, S. (2017). Ekmeklik Buğdayda Bazı Tarımsal ve Fizyolojik Özelliklerin Kalıtımı (Doktora tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
26. Taner S. (2011). Ekmeklik Buğdayda Kurağa Toleranslı ve Hassas Genotiplerde Bazı Fizyolojik ve Morfolojik Parametreler Kullanılarak Kalıtım Değerlerinin İncelenmesi (Doktora Tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
27. Tulukçu, E. (2004). Diallel Melezleme Yöntemiyle Bor İçeriği Düşük Topraklara Uygun Ekmeklik Buğday Anaç ve Melezlerinin Belirlenmesi ile Verim ve Verim Öğelerinin Kalıtımı (Doktora tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
28. Uzun, P. (2021). Ekmeklik Buğdayda (Triticum aestivum L.) Diallel Melez Analizi ile Bazı Morfolojik ve Tarımsal Özelliklerin Kalıtım Durumlarının Ve Kombinasyon Yeteneklerinin Belirlenmesi (Doktora tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
29. Yağdı, K. ve Karan, Ş. (2000). Ekmeklik buğdayda (Triticum aestivum L.) melez gücünün saptanması. Turk J. Agric. For., 24: 231-236.
30. Yıldırım, M., (2005). Seçilmiş Altı Ekmeklik Buğday (Triticum aestivum L.) Çeşidinin Diallel F1 Melez Döllerinde Bazı Tarımsal, Fizyolojik ve Kalite Karakterlerinin Kalıtımı Üzerinde Bir Araştırma (Doktora tezi). Erişim adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
31. Yıldırım, M., Akıncı, C., Koç, M. ve Barutçular, C. (2009). Bitki örtü serinliği ve klorofil miktarının makarnalık buğday islahında kullanım olanakları. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 24(3): 158-166.