Determination of Some Quality Traits of Local Bread Wheat Genotypes

Year 2024, Volume: 21 Issue: 4, 988 - 1000, 20.09.2024

Zeki Mut , Özge Doğanay Erbaş Köse , Yusuf Murat Kardeş

https://doi.org/10.33462/jotaf.1393785

Abstract

Local populations are key genetic resources that have adapted to the region throughout time and are still used in breeding operations. In this study, important quality features of local varieties were determined which was conducted with one hundred forty two local and two registered bread wheat genotypes in the 2019-2020 and 2020-2021 growing years. The trials were set up in a 12 × 12 alpha lattice design with three replications. Significant statistical differences were detected between genotypes and years (except for starch) for all examined traits. According to the two year-average; the thousand grain weight, hectoliter weight, protein ratio, Zeleny sedimentation value, wet gluten ratio, ash ratio, fat ratio, starch ratio, acid detergent fiber and neutral detergent fiber of the genotypes were changed between 21.32 - 45.09 g, 75.12 - 81.09 kg, 11.77 - 16.07%, 24.31 - 48.50 ml, 23.96 - 33.61, 1.23 - 1.97%, 1.39 - 2.29%, 61.45 - 69.81%, 3.29 - 5.51% and 13.75-17.07%, respectively. According to the Biplot graph; positive correlations were found between hectoliter weight, thousand grain weight and starch ratio; between ash ratio and neutral detergent insoluble fiber ratio; between Zeleny sedimentation value, wet gluten ratio and protein ratio; between acid detergent fiber value and oil ratio. Furthermore, according to this graph, genotypes G99, G105, G126, and G137 had the highest protein, wet gluten, and Zeleny sedimentation values; genotypes G53, G67, and G72 had the highest starch value; and genotypes G46 and G53 had the highest thousand grain weight values. As a result, the majority of the populations in the trial outperformed the registered varieties in terms of quality parameters.

Keywords

Wheat, Biplot, Quality, Protein, Genetic resource

Project Number

2021-02.BŞEÜ.06-04

Yerel Ekmeklik Buğday Genotiplerinin Bazı Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Yerel popülasyonlar bölgeye uzun yıllar adapte olan ve ıslah programlarında önemini sürekli koruyan önemli genetik kaynaklardır. Bu çalışma 2019-2020 ve 2020-2021 yetiştirme yıllarında ekmeklik buğday yerel popülasyonlarından seçilen yüz kırk iki saf hat ve iki tescilli ekmeklik buğday çeşidinin bazı kalite özellikleri belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Denemeler 12 × 12 alfa latis deneme deseninde 3 tekrarlamalı olarak yürütülmüştür. İncelenen bütün özellikler bakımından genotipler ve yıllar (nişasta hariç) arasında istatistiksel olarak önemli farklar tespit edilmiştir. Çalışmada iki yılın birleştirilmiş ortalama değerlerine göre bin tane ağırlığının 21.32 ile 45.09 g, hektolitre ağırlığının 75.12 ile 81.09 kg, tane protein oranının % 11.77 ile 16.07, Zeleny sedimantasyon değerinin 24.31 ile 48.50 ml, yaş gluten oranının % 23.96 ile 33.61, tanede kül oranının % 1.23 ile 1.97, yağ oranının % 1.39 ile 2.29, nişasta oranının % 61.45 ile 69.81, asit deterjanda çözünmeyen lif değerinin % 3.29 ile 5.91 ve nötr deterjanda çözünmeyen lif değerinin % 13.75 ile 17.07 arasında değiştiği belirlenmiştir. Biplot grafiğine göre; hektolitre ağırlığı, bin tane ağırlığı ve nişasta oranı arasında; kül oranı ve nötr deterjanda çözünmeyen lif oranı arasında; Zeleny sedimantasyon değeri, yaş gluten oranı ve protein oranı arasında; asit deterjanda çözünmeyen lif değeri ve yağ oranı özellikleri arasında pozitif ilişki belirlenmiştir. Ayrıca bu grafiğe göre; G99, G105, G126 ve G137 numaralı genotiplerin protein, yaş gluten ve Zeleny sedimantasyon değeri bakımından; G53, G67 ve G72 numaralı genotiplerin nişasta değeri bakımından ve G46 ile G53 numaralı genotiplerin bin tane ağırlığı bakımından en yüksek değerlere sahip olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, araştırmada yer alan popülasyonların birçoğu kalite özellikleri bakımından tescilli çeşitlerden daha iyi sonuçlar göstermiştir. Çalışmada yer alan yerel ekmeklik buğday popülasyonlarının kalite açısından önemli genetik kaynaklar olduğu ve ıslah programlarında kullanım açısından önemli potansiyele sahip oldukları belirlenmiştir.

Keywords

Buğday, Biplot, Kalite, Protein, Genetik kaynak

Supporting Institution

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Project Number

2021-02.BŞEÜ.06-04

Thanks

Bu çalışma Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından 2021-02.BŞEÜ.06-04 Nolu Araştırma Projesi olarak desteklenmiştir. Ayrıca çalışmada kullanılan genetik materyali bize sağlayan Dr. Cemal Şermet’e teşekkür ederiz.

References

• AACC (2020). International Approved Methods of Analysis. https://www.cerealsgrains.org/resources/Methods/Pages/default.aspx (Erişim Tarihi: 21.10.2020).
• Anonim (2021). Türkiye İstatistik Kurumu. https://biruni.tuik.gov.tr (Erişim Tarihi: 13.09.2023).
• Anonim (2022). Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). https://www.fao.org/site (Erişim Tarihi: 13.10.2023).
• Anonim (2023). Meteoroloji Genel Müdürlüğü. https://www.mgm.gov.tr (Erişim Tarihi: 13.09.2023)
• Aguirre, A., Badiali, O., Cantarero, M., Leon, A., Ribotta, P. and Rubido, O. (2002). Relationship of test weight and kernel properties to milling and baking quality in argentine triticales. Cereal Research Communications, 30: 1-2.
• Anjum, M. I., Ghazanfar, S. and Begum, I. (2014). Nutritional composition of wheat grains and straw ınfluenced by differences in varieties grown under uniform agronomic practices. International Journal of Veterinary Science, 3(3): 100-104.
• Arduç, S., Mut, Z. ve Erbaş Köse, Ö. D. (2020). İki ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeşidinde hümik/fulvik asit uygulamasının tane verimi ve bazı kalite özelliklerine etkisi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7(100. Yıl Özel Sayı): 217-228.
• Balkan, A., Akdeniz, U., Göçmen, D. B., Başer, İ. ve Bilgin, O. (2022). Eski ve Yeni Ekmeklik Buğday Çeşitlerinin (Triticum aestivum L.) kalite Özellikleri Bakımından Performanslarının Belirlenmesi. II. Uluslararası Tarla Bitkileri Kongresi, 136-144, Rize, Türkiye.
• Barteczko, J., Augustyn, R., Lasek, O., and Smulikowska, S. (2009). Chemical composition and nutritional value of different wheat cultivars for broiler chickens. Journal of Animal and Feed Sciences, 18: 124–131.
• Benli, K. ve Koca, Y. O. (2018). Aydın ilinde yetiştirilen bazı buğday çeşitlerinin tane verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 4(2): 253-260.
• Bilgin, O., Guzmán, C., Başer, İ., Crossa, J. and Korkut, K. Z. (2016). Evaluation of grain yield and quality traits of bread wheat genotypes cultivated in Northwest Turkey. Crop Science, 56(1): 73-84.
• Bilgiçli, N. ve Soylu, S. (2016). Buğday ve un kalitesinin sektörel açıdan değerlendirilmesi. Bahri Dağdaş Bitkisel Araştırma Dergisi, 5(2):58-67.
• Bulut, S. (2012). Ekmeklik buğdayda kalite. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 28(5):441–446.
• Campbell, L. D., Boila, R. J. and Stothers, S. C. (1995). Variation in the chemical composition and test weight of barley and wheat grain grown at selected locations throughout Manitoba. Canadian Journal of Animal Science, 75(2): 239-246.
• Çağlar, Ö., Öztürk, A. ve Bulut, S. (2006). Bazı ekmeklik buğday çeşitlerinin Erzurum Ovası koşullarına adaptasyonu. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 37 (1): 1-7.
• Çetinyürek, F. (2012). Buğday ruşeymi ve buğday ruşeym yağının antioksidan parametrelerinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi) Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, Türkiye.
• Dirik, K. Ö., Saygılı, İ., Özkurt, M. ve Sakin, M. A. (2018). Bazı yerel ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinin ozmotik stres altında erken gelişme dönemindeki kuraklık toleransının belirlenmesi, International Journal of Agricultural and Natural Sciences, 1(2): 95-101.
• Egesel, C. Ö., Kahrıman, F., Tayyar, Ş. ve Baytekin, H. (2009). Ekmeklik buğdayda un kalite özellikleri ile dane veriminin karşılıklı etkileşimleri ve uygun çeşit seçimi. Anadolu Journal of Agricultural Science, 24: 76-83.
• El-Refaey, R., El-Seidy, E. H., Atta, M., Zahran, G. and El-Hadidy, N. (2022). Effect of nitrogen fertilizer levels and irrigation regimes on yield and yield components of some wheat cultivars. Menoufia Journal of Plant Production, 7(9): 235-247.
• JMP (2020). JMP Users Guide. Version 13.0.0; SAS Institute Inc.: Cary, NC, USA.
• Kara, B. and Akman, Z. (2008). Comparison of yield and some quality components of wheat cultivars and landraces. Turkish Journal of Field Crops, 13(1): 12-23.
• Karaduman, Y., Akın, A., Yilmaz, E., Dogan, S. and Belen, S. (2021). Evaluation of bread wheat quality in bread wheat breeding programs. Journal of Engineering Sciences and Researches, 3(1): 141-151.
• Karagöz, A. (2014). Wheat landraces of Turkey. Emirates Journal of Food and Agriculture, 26(2): 149-156.
• Konak, C., Akça, M. ve Turgut, İ. (1999). Aydın İli Koşullarına Uyumlu Buğday Çeşitlerinin Belirlenmesi. Türkiye III. Tarla Bitkileri Kongresi, 15-18 Kasım, Adana, Türkiye.
• Kumar, A., Bharti, B., Kumar, J., Bhatia, D., Singh, G. P., Jaiswal, J. P. and Prasad, R. (2020). Improving the efficiency of wheat breeding experiments using alpha lattice design over randomised complete block design. Cereal Research Communications, 48: 95-101.
• Kurt, P. Ö. ve Yağdı, K. (2013). Bazı ileri ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) hatlarının Bursa koşullarında kalite özellikleri yönünden performansının araştırılması. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 10(2): 34-43.
• Kutlu, H. R. (2008). Yem Değerlendirme ve Analiz Yöntemleri. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü, Ders Notu, Adana.
• Kün, E. (1996). Tahıllar-I (Serin iklim Tahılları). Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yayınları, Ankara.
• Liniņa, A. and Ruza, A. (2015). Weather conditions effect on fresh and stored winter wheat grain gluten quantity and quality. Nordic View To Sustainable Rural Development. Proceedings of the 25th NJF Congress, 16-18 June, Riga, Latvia.
• Mahla, R., Madan, S., Munjal, R. and Hasija, R. J. (2015). Drought stress induced changes in quality and yield parameters and their association in wheat genotypes. Environment and Ecology, 33(4): 1639-1643.
• Mut, Z., Aydın, N., Özcan, H. ve Bayramoğlu, H. O. (2005). Orta Karadeniz Bölgesinde ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinin verim ve bazı kalite özelliklerinin belirlenmesi. GOP Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22 (2): 85-93.
• Mut, Z., Aydın, N., Bayramoğlu, N. O. ve Özcan, H. (2007). Bazı ekmelik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinin verim ve başlıca kalite özelliklerinin belirlenmesi. OMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(2): 193-201.
• Mut, Z., Erbaş Köse, Ö. D. ve Akay, H. (2017). Bazı ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeşitlerinin tane verimi ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 32(1): 85-95.
• Mutlu, A. ve Taş, T. (2020). Türkiye’de yetiştirilen bazı ekmeklik buğday çeşitlerinin yarı kurak iklim koşullarında (T. aestivum L.) kalite özellikleri ile verim ve verim unsurlarının incelenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (19): 344-353.
• Osekita, O. S., Ajayi, A. T., Gbadamosi, A. E., Akinwekomi, A. J. and Fagade, O. T. (2022). Genotypic variability and plant character correlation among the wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. Journal of Agricultural Research Pesticides and Biofertilizers, 4(2): 1-6.
• Özen, S. ve Akman, Z. (2015). Yozgat ekolojik koşullarında bazı ekmeklik buğday çeşitlerinin verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 10(1): 35-43.
• Patterson, H. D. and Williams, E. R. (1976). A new class of resolvable incomplete block designs. Biometrika, 63:83-92.
• Sade, B. (1997). Tahıl Islahı (Buğday ve Mısır). Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Konya. SAS Institute (1998). INC SAS/STAT users’ guide release 7.0, Cary, NC, USA.
• Süzer, S. (2019). Buğday Tarımı. http://hayrabolutb.org.tr/media/ziraat/Bugday-Tarimi.pdf (Erişim Tarihi: 06.05.2022).
• Şahin Tenikecier, N. and Öner, N. (2018). Yaprak gübrelemesinin ekmeklik buğdayda verim ve kaliteye etkisi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(03): 87-95.
• Şanal, T., Pehlivan, A., Yazar, S. ve Olgun, M. (2009). Quality analysis of Turkey in bread wheat by interpolation technique ıı. white hard bread wheat. biological diversity and conservation. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 5(2): 1-16.
• Ţilic, S., Dodig, D., Milašinovic Šeremešic, M., Kandic, V., Kostadinovic, M., Prodanovic S. and Saviç, D. (2012). Small grain cereals compared for dietary fibre and proteın contents. Genetika, 43(2): 381-395.
• Van Soest, P. J., Robertson J. B. and Lewis, B. A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10): 3583-3597.
• Welch, R. W. (1977). A micro‐method for the estimation of oil content and composition in seed crops. Journal of the Science of Food and Agriculture, 28(7): 635-638.
• Yan, W. and Tinker, N. A. (2006). Biplot analysis of multi-environment trial data: Principles and applications. Canadian Journal of Plant Science, 86: 623-645.
• Yüce, İ., Başkonuş, T., Dokuyucu, T., Akkaya, A., Güngör, H. and Dumlupınar, Z. (2022). Evaluation of quality and some agronomic traits of bread wheat (Triticum aestivum L.) lines and cultivars under Kahramanmaraş ecological conditions. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 32(2): 362-371.
• Zeleny, L., Greenaway, W. T., Gurney, G. M., Fifield C. C., and Lebsock. K. (1960). Sedimentation value as an index of dough-mixing characteristics in early-generation wheat selections. Cereal Chemistry, 37: 673-678.