Determination of Phenotypic Variation Among Fig (Ficus carica L.) Genotypes by Clustering and Principal Component Analysis Method

Abstract

Fig (Ficus carica L.) is one of the oldest sacred fruits widely grown in the world. Southeastern Anatolia is known to have a special place as a fig gene center. In this study, 21 qualitative and quantitative properties of fig genotypes grown in the Siirt (Turkey) region were evaluated. In this study, phenotypic characterization of fig genotypes was made and a high level of phenotypic diversity was detected among the genotypes examined. The coefficient of variation (CV) of most of the traits examined was found to be higher than 20.00%, and the CV values of the parameters were ranged between 10.79% to 62.78%. The correlation levels of the examined traits and the effect ratios of each factor in defining the fig fruit were determined. The genotypes with the highest quality were determined as E-42, E-19, E-26, E-27, E-30, and E-20. The results of the current study have a unique value in the context of proper management and conservation of the fig genetic resources. It is thought that the studied genotypes can be an important source of genes for future breeding programs.

Keywords

• Fig
• Ficus carica L.
• correlation
• multivariate analysis

İncir (Ficus carica L.) Genotipleri Arasındaki Fenotipik Varyasyonun Kümeleme ve Temel Bileşen Analizi Metodu İle Belirlenmesi

Abstract

İncir (Ficus carica L.), dünyada yaygın olarak yetiştirilen en eski kutsal meyvelerdendir. Güneydoğu Anadolu’nun, incir gen merkezi olarak özel bir yere sahip olduğu bilinmektedir. Bu araştırmada, Siirt (Türkiye) yöresinde yetiştirilen incir (F. carica L.) genotiplerinin 21 kalitatif ve kantitatif özellikleri değerlendirilmiştir. Bu çalışma ile incir genotiplerinin fenotipik karakterizasyonu yapılmış olup, incelenen genotipler arasında yüksek düzeyde fenotipik çeşitlilik saptanmıştır. İncelenen özelliklerin çoğunun varyasyon katsayısı (VK) % 20.00’dan yüksek bulunmuş olup, parametrelerin VK değerleri % 10.79-62.78 aralığında değişkenlik göstermiştir. İrdelenen karakterlerin birbiriyle olan ilişki düzeyleri ile her bir faktörün incir meyvesini tanımlamadaki etki oranları belirlenmiştir. En yüksek kaliteye sahip genotiplerin; E-42, E-19, E-26, E-27, E-30 ve E-20 olduğu belirlenmiştir. Mevcut çalışmanın sonuçları, incir genetik kaynaklarının uygun bir şekilde yönetilmesi ve korunması bağlamında özgün bir değere sahiptir. Üzerinde çalışılan genotiplerin gelecekteki ıslah programları için önemli bir gen kaynağı olabileceği düşünülmektedir.

Keywords

• İncir
• Ficus carica
• korelasyon analizi
• çok değişkenli analiz

References

1. Aksoy, U., 1991. Descriptors for Fig (Ficus carica L. and Related Ficus sp.). Ege University, Faculty of Agriculture, Department of Horticulture, Bornova, İzmir, Turkey.
2. Aksoy, U., Can, H.Z., Misirli, A., Kara, S., Seferoglu, G., Sahin, N., 2003. Fig (Ficus carica L.) selection study for fresh market in western Turkey. Acta Horticulture, 605: 197-203.
3. Anonymous, 2003. Descriptors for fig (Ficus carica L.). International plant genetic resources institute (IPGRI), Rome, Italy and International Center for Advanced Mediterranean Agronomic Studies (CIHEAM), Paris.
4. Bostan, S.Z., İslam, A., Aygun, A., 1998. A Study on pomological characteristics of local fig cultivars in northern Turkey. Acta Horticulturae, 480: 71-74.
5. Caliskan, O., Bayazit, S., Ilgin, M., Karatas, N., 2017. Morphological diversity of caprifig (Ficus carica var. caprificus) accessions in the eastern Mediterranean region of Turkey: Potential utility for caprification. Scientia Horticulturae, 222: 46-56.
6. Cebeci, E., 1993. Çukurova ve Ege incir klon ve çeşitlerinde meyve doğuşları, çiçek organlarının gelişimi ve döllenme biyolojileri üzerinde çalışmalar. Yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
7. Crisosto, H., Ferguson, L., Bremer, V., 2011. Fig (Ficus carica L.) Postharvest Biology and Technology of Tropical and Subtropical Fruits. Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, pp. 134-158.
8. Çalişkan, O., Polat, A.A., 2008. Fruit characteristics of fig cultivars and genotypes grown in Turkey. Science Horticulture, 115(4): 360-367.

9. Ercisli, S., Tosun, M., Karlidag, H., Dzubur, A., Hadziabulic, S., Aliman, Y., 2012. Color and antioxidant characteristics of some fresh fig (Ficus carica L.) genotypes from northeastern Turkey. Plant Foods for Human Nutritions, 67(3): 271-276.
10. Ersoy, N., Gözlekçi, S., Kaynak, L., Dal, B., Yazici, K., 2005. Relationships among the shoot, leaf and fruit growth of some fig (Ficus carica L.) cultivars grown in Antalya. Third International Symposium on Fig, 16-20 May, Vilamoura, Algarve, Portugal, pp. 143-148.
11. Ersoy, N., Gözlekçi, S., Yilmaz, S., 2015. Fig (Ficus carica L.) fruit: some physical and chemical properties. V. International Symposium on Fig, 31 August-3 September, Napoli, Italy, pp.329-334.
12. Falistocco, E., 2009. Presence of triploid cytotypes in the common fig (Ficus carica L.). Genome, 52(11): 919-925.
13. Frodin, D.G., 2004. History and concepts of big plant genera. Taxon, 53(3): 753-776.
14. Giraldo, E., López-Corrales, M., Hormaza, J.I., 2010. Selection of the most discriminating morphological qualitative variables for characterization of fig germplasm. Journal of the American Society for Horticultural Science, 135(3): 240-249.
15. Gozlekci, S., 2010. Selection studies on fig (Ficus carica L.) in Antalya province of Turkey. African Journal of Biotechnology, 9(46): 7857-7861.
16. Gozlekci, S., Kafkas, E., Ercisli, S., 2011. Volatile compounds determined by HS/GC-MS technique in peel and pulp of fig (Ficus carica L.) cultivars grown in Mediterranean region of Turkey. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 39(2): 105-108.
17. Gül, Y., Özrenk, K., 2019. İncir (Ficus carica L.) genetik kaynaklarının belirlenmesine yönelik bir çalışma: Türkiye, Siirt yöresi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 6(3): 328-335.
18. Gürbüz, N., Uluişik, S., Frary, A., Doğanlar, S., 2018. Health benefits and bioactive compounds of eggplant. Food Chemistry, 268: 602-610.
19. Hssaini, L., Hanine, H., Razouk, R., Ennahli, S., Mekaoui, A., Ejjilani, A., Charafi, J., 2020. Assessment of genetic diversity in Moroccan fig (Ficus carica L.) collection by combining morphological and physicochemical descriptors. Genetic Resources and Crop Evolution, 67(2): 457-474.
20. Iezzoni, A.F., Pritts, M.P., 1991. Applications of Principal Component Analysis to horticultural research. HortScience, 26(4): 334-338.
21. Ilgın, M., 1995. Kahramanmaraş Bölgesi’nde incir seleksiyonu ve selekte edilen bazı önemli tiplerin meyve doğuşları ve döllenme biyolojileri üzerinde çalışmalar. Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
22. Kaşka, N., Küden, A.B., Cebeci, E., 1992. Çukurova Bölgesinde yetiştirilen bazı incir çeşitlerinde meyve doğuşları ve derim tarihlerinin saptanması. Türkiye 1. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi, 13-16 Ekim, Cilt I, İzmir, s. 277-280.
23. Khadivi, A., Anjam, R., Anjam, K., 2018. Morphological and pomological characterization of edible fig (Ficus carica L.) to select the superior trees. Scientia Horticulturae, 238: 66-74.
24. Khadivi-Khub, A., Anjam, K., 2014. Characterization and evaluation of male fig (caprifig) accessions in Iran. Plan Systematics and Evolution, 300(10): 2177-2189.
25. Kislev, M.E., Hartmann, A., Bar-Yosef, O., 2006. Early domesticated fig in the Jordan Valley. Science, 312: 1372-1374.
26. Norman, P.E., Tongoona, P., Shanahan, P.E., 2011. Determination of interrelationships among agr-morphological traits of yams (Discorea spp.) using correlation and factor analyses. Journal of Applied Biosciences, 45: 3059-3070.
27. Podgornik, M., Vuk, I., Vrhovnik, I., Mavsar, D.B., 2010. A survey and morphological evaluation of fig (Ficus carica L.) genetic resources from Slovenia. Scientia Horticulturae, 125(3): 380-389.
28. Polat, A.A., Caliskan, O., 2007. Fruit characteristics of table fig (Ficus carica) cultivars in subtropical climate conditions of the Mediterranean region. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 36(2): 107-115.
29. Rodolfi, M., Ganino, T., Chiancone, B., Petruccelli, R., 2018. Identification and characterization of Italian common figs (Ficus carica) using nuclear microsatellite markers. Genetic Resources and Crop Evolution, 65(5): 1337-1348.
30. Saddoud, O., Baraket, G., Chatti, K., Trifi, M., Marrakchi, M., Salhi-Hannachi, A., Mars, M., 2008. Morphological variability of fig (Ficus carica L.) cultivars. International Journal of Fruit Science, 8(1-2): 35-51.
31. Simsek, M., 2009. Evaluation of selected fig genotypes from south east Turkey. African Journal of Biotechnology, 8(19): 4969-4976.
32. Simsek, M., 2011. A study on selection and identification of table fig types in east edge of Firat River. Asian Journal of Animal Veterinary Advances, 6(3): 265-273.
33. Simsek, M., Gülsoy, E., Kırar, M., Turgut, Y., Yücel, B., 2017. Identification and selection of some female fig (Ficus caria L.) genotypes from Mardin province of Turkey. Pakistan Journal of Botany, 49(2): 541-546.
34. Simsek, M., Yildirim, H., 2010. Fruit characteristics of the selected fig genotypes. AfricanJournal of Biotechnology, 9(37): 6056-6060.
35. Solomon, A., Golubowicz, S., Yablowicz, Z., Grossman, S., Bergman, M., Gottlieb, H.E., Altman, A., Kerem, Z., Flaishman, M.A., 2006. Antioxidant activities and anthocyanin content of fresh fruits of common fig (Ficus carica L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(20): 7717-7723.
36. Tous, J., Ferguson, L., 1996. Mediterranean fruits. In: J. Janick (Ed.), Progress in New Crops, ASHS Press, Arlington, USA, pp. 416-430.
37. Uzun, S., Yarılgaç, T., 2021. Germencik (Aydın) ilçesinde yetiştirilen Sarılop incirlerinde (Ficus carica L.) klon seleksiyonu. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 7(1): 1-8.
38. Wei, T., Simco, V., 2017. R Package “Corrplot”: Visualization of a Correlation matrix (Version 0.84). Wickham, H., 2016. Ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis. Springer-Verlag, New York.