EVALUATION AND SELECTION FOR WINTER HARDINESS IN 10 LENTIL RECOMBINANT INBRED LINE POPULATIONS FOR ADAPTATION TO HIGH ELEVATION REGIONS OF TURKEY

Year 2005, Volume: 14 Issue: 1-2, 85 - 94, 01.06.2005

Abdulkadir Aydoğan , Abdullah Kahraman , Frederick J. Muehlbauer Ashutosh Sarker Willy Erskıne

Abstract

Low winter temperature is a major limiting factor for productivity of lentil (Lens culinaris Medik.) as a winter crop in high elevation regions of Turkey. Due to insufficient winter hardiness, farmers plant lentil in spring. The goal of this study was to evaluate and select winter hardy lentil germplasm that was well adapted to high elevation regions. For the study, we used 10 lentil recombinant inbred line populations (RIL) developed from crosses of winter-hardy and winter susceptible parents. The ten F₆ derived RIL populations (with over 100 RILs per population) were planted in the fall in a randomized complete block design with three replications. The experiments were established at Haymana, Turkey and Pullman, WA, USA in the winters of 1997/98 and 1998/99. All RIL populations were evaluated for winter survival and days to first flower. 

From that initial evaluation 200 RILs from the 10 RIL populations were advanced to Regional Yield Trials and evaluated during 1999-2004 in Turkey. Survival at both locations was the lowest for the non-winter hardy x winter hardy populations, while mean survival was highest for the hardy x intermediate hardy crosses at Haymana and the hardy x hardy crosses at Pullman. Days to first flower average was the latest for the hardy x hardy crosses and earliest for the winter susceptible x intermediate hardy crosses at Haymana. In general, the hardy parents had the latest flowering dates. The highest yields were obtained from the intermediate hardy x intermediate hardy crosses. In conclusion, one can say that higher yields could be obtained not only from winter hardy lines but also lines with acceptable developmental adaptive traits such as an early first flowering date, in high elevation winter growing zones.

Keywords

Lentil; Recombinant Inbred Line; Population; Survival; First Flowering Date; High Elevation Regions; First Flowering Date; Selection

ON MERCİMEK RECOMBİNANT INBRED HAT POPULASYONUNUN TÜRKIYE’NİN YÜKSEK BÖLGELERİNE ADAPTASYONU İÇİN KIŞA DAYANIMLARINA GÖRE SEÇİMİ VE DEĞERLENDİRMESİ

Abstract

Türkiye’nin yüksek yerlerinde mercimeğin kışlık olarak yetiştirilmesindeki ana sınırlayıcı factor düşük sıcaklıktır. Çiftçiler, mercimeği kışa dayanımının yetersizliği nedeniyle yazlık eker. Bu çalışmanın amacı, yüksek bölgelere adapte olabilen kışa dayanıklı hatların seçimi ve değerlendirilmesidir. Çalışma için kışa dayanıklı ve kışa hassas ebeveynlerin melezlenmesi ile oluşa 10 rekombinant inberd hat popülasyonu (RIL) kullanılmıştır. F6’ dan farklaştırılan on adet  RIL popülasyonu (her bir popülasyonda 100 adet üzerinde hat)  tesadüf blokları deneme deseninde üç tekerrürlü olarak ekildi. Denemeler 1997/98 ve 1998/99 kışında Haymana, Türkiye ve Pullman, ABD’de kuruldu. Bütün RIL popülasyonları kış canlılığı ve ilk çiçeklenme gün sayıları için değerlendirildi.

10 RIL popülasyonundan elde edilen 200 hat değerlendirilerek 1999–2004 yılları arasında Bölge Verim Denemsine kadar ilerletildi. En yüksek ortalama kış canlılık oranı Pullman’da dayanıklı x dayanıklı, Haymana’da dayanıklı x orta dayanıklı melezinde elde edilirken kış canlılık oranı en düşük değere her iki lokasyonda da hassas x dayanıklı popülasyonlarında görüldü. Haymana’da en geç ortalama ilk çiçeklenme gün sayısı dayanıklı x dayanıklı melezlerinde olurken en erkenciler hassas x orta dayanıklı melezlerde oldu. Genelde, kışa dayanıklı ebeveynlerin dölleri geç çiçeklendi. En yüksek verimler de orta dayanıklı x orta dayanıklı melezlerinde elde edildi. Sonuç da şunu söyleyebiliriz ki, yüksek alanlarda kışlık yetiştirmede yüksek verim için hatlar,  sadece kışa dayanıklık değil aynı zamanda erken ilk çiçeklenme gibi özellikleri de taşımalıdır.      

Keywords

Mercimek; Recombinant Inbred Hat; Populasyon; Kişa Dayaniklik; Yüksek Alanlar; Kış Canlılık Oranı; Ilk Çiçeklenme Tarihi; Seleksiyon

References

• Andrews C.J.1987.Low- temperature stress in field and forage crop production-an overview. Canadian J. of Plant Science 67:1121-1133.
• Aydoğan A. Aydın N. Küsmenoğlu İ. Karagöz A. 2004. Improvement of winter- hardy lentil varieties in highlands of Turkey. International Caucasion Conferance on Cereals And Food Legumes. Davit Bedoshvili (ed) Pp. 382 . Tbilisi, Georgia.
• Bozzini A. and lanneli P.1985. Alternative winter crops fort he South: Lentils. Abstarct of paper presented at the meeting of Italian society for Agricultural Sciences.
• Buddenhagen I.W. and Richards R.A. 1988. Breeding cool season food legumes for improved performance in stres environments . R.J. sSummerfield (ed), World Crops: Cool Season Food Legumes. ISBN 90–247–3641–2. Kuluver Academic Publisher.
• Çiftçi C.Y. 2004. Dünyada ve Türkiye’de Yemeklik Tane Baklagiller Tarımı. TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası. Teknik Yayınlar Dizisi No: 5 Ankara
• Erksine W. And Muehlbauer F.J. 1995. In Autumn –sowing of Lentil in the highlands of west Asia and North Africa, Say: 51-62 (Eds J.D.H. Keatinge and I. Kusmenoğlu) Ankara: CRIFC
• Freed R.D. 1988. MSTAT-C. Michigan Satate University. Crop and Soil Science Version 2.10
• ICARDA,1988.Annual Report. Food LEGUME Improvement Program. Aleppo, Syria.
• Kahraman A. Küsmenoğlu İ. Aydin N. Aydoğan A. Erksine W. Muehlbauer F.J.2004. Genetics of Winter Hardiness in 10 Lentil Recombinant Inbred Line Population. Crop Science Society of America. 44:5-12. 677 S.Segoe Rd.,Madison, W1 53711 USA.
• Kahraman A. Küsmenoğlu İ. Aydin N. Aydoğan A. Erksine W. Muehlbauer F.J.2004. QTL Mapping of Winter Hardiness Genes İn Lentil. Crop Science Society of America. 44:13-22. 677 S.Segoe Rd.,Madison, W1 53711 USA
• Keating J.D.H.Aiming Qi. Küsmenoğlu İ.Ellis R.H. Summerfield R.J. Erksine W. Beniwal S.P.S. 1995. Definin critical weather events in the phenology of lentil for winter sowing in the west Asian highland. Agriculture and Forest Meteorology 74 (1995) 251-263 .
• Kün E. Çiftçi C.Y.Birsin M. Ülger A.C.Karahan S. Zencirci N. Öktem A. Güler M. Yılmaz N.Atak M. 2005. Tahıl ve Yemeklik Dane Baklagiller Üretimi. TMMOB. Ziraat Mühendisleri Oda ı. VI. Teknik Kongre. 3-7 Ocak 2005. Say: 403. Ankara
• Küsmenoğlu İ. 1995. Mercimekte Kışa Mukavemet Test Metodu ve Kışa Mukavemetin Morfolojik ve Biyokimyasal Bitki Karakterleri İle İlişkisi Konusunda Bir Araştırma. Doktora tezi. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Sayfa 67. Konya.
• Küsmenoğlu İ. Aydın N. 1995. The Current Status of Lentil Germplasm Exploitation for Adaptation to Winter Sowing in the Anatolian Highlands. Autumn- Sowing of Lentil in The Highlands Of West Asia and North Africa (Ed: J.D.H. Keating and I. Küsmenoğlu) Pp:64-71. CRIFC-ANKARA
• Muehlbauer, F.J. Kahraman A., Kusmenoglu I., Aydin N., Aydogan A. and Erskine W. 2004. A Molecular Marker Map Of The Lentil Genome And Location Of Quantitative Trait Loci For Tolerance To Winter İnjury. In ‘Legumes for the benefit of agriculture, nutrition and the environment: their genomics, their products, and their environment’, Conference handbook of the 5th European conference on grain legumes and 2nd international conference on legume genomics and genetics, 7-11 June, 2004, Dijon, France, pp. 143-146.
• Sarker A. Aydoğan A. Sabaghpour S.H.Küsmenoğlu İ.Sakr B. Erksine W. Muehlbauer F.J. (2004). Lentil Improvement for the Benefit of Highland Farmers. 4 th. International Crop Science Congress. Australia- Brisbane
• Singh K.B.Malhotra R.S. and Saxena,M.C.1989. Chickpea evaluation for cold tolerance under field conditions. Crop Science 29:282-85.
• Şakar D. Durutan N.and Meyveci K.1988. Factors which limit the productivity of cool season food legumes in Turkey. In: World Crops : Cool Season Food Legumes (Summerfiels, R.J. EDS). Kluwer Academic, Dordrecht, Netherlands,pp.137-146.