Susam (Sesamum indicum L.) Genotiplerinin Ana Bileşen ve Kümeleme Analizi ile Değerlendirilmesi

Öz

Bu çalışma, Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Ulusal Tohum Gen Bankası'nda muhafaza edilen ve 2021 yılında Endüstri Bitkileri Genetik Kaynakları projesi kapsamında üretim/yenileme programına alınan 40 adet susam genotipinin değerlendirmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonucunda; %50 çiçeklenme gün sayısı, fizyolojik olum gün sayısı, bin tane ağırlığı ve bitki boyu bakımından elde edilen veriler kümeleme analizi ile değerlendirilmiş ve 5 küme oluşumu gözlenmiştir. Ana bileşen analizi kullanılarak yapılan değerlendirmede ise; ilk 2 ana bileşenin öz değerleri 1,628 ile 1,325 arasında bulunmuş olup toplam varyansın %73,82’ini oluşturduğu belirlenmiştir. Yapılan değerlendirmelerde birbirlerinden farklılıkları tespit edilen genotiplerin ileriye dönük olarak belirlenen hedefler doğrultusunda gerçekleştirilecek ıslah çalışmalarında kullanımının mümkün olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Susam
• kümeleme analizi
• ana bileşen analizi
• endüstri bitkileri
• Ulusal Tohum Gen Bankası

Evaluation of Sesame (Sesamum indicum L.) Genotypes by Principal Component and Cluster Analysis

Abstract

This study was conducted to evaluate 40 sesame genotypes conserved in the National Seed Gene Bank of the Aegean Agricultural Research Institute and included in the multiplication/regeneration program in 2021 as part of the Industrial Crops Genetic Resources project. In the study, data obtained in terms of the number of days to 50% flowering, the number of days to physiological maturity, thousand grain weight and plant height were evaluated by cluster analysis and the formation of five clusters was observed. In the evaluation made using principal component analysis, the eigenvalues of the first two main components were found to be between 1.628 and 1.325, and they were determined to constitute 73.82% of the total variance. Through these evaluations, it was determined that genotypes with differences among them could be used in future breeding efforts in line with the defined objectives.

Keywords

• Sesame
• clustering analysis
• principal component analysis
• industrial crops
• National Seed Gene Bank

Kaynakça

1. Anonymous. 2004. IPGRI, NBPGR, Descriptors for sesame (Sesamum spp.). International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy and National Bureau of Plant Genetic Resources, New Delhi, India.
2. Arriel, N. H. C., A. O. Di Mauro, E. F. Arriel, S. H. Unêda-Trevisoli, M. M. Costa, I. M. Bárbaro, and F. R. S. Muniz. 2007. Genetic divergence in sesame based on morphological and agronomic traits. Crop Breed. Appl. Biotechnol. 7(3):253-261.
3. Aye, M., T. T. Khang, and N. H. Hom, 2018. Morphological characterization and genetic divergence in myanmar sesame (Sesamum indicum L.) germplasm. International Journal of Advanced Research 6(4):297-307.
4. Bedigian, D., D. S. Seigler, and J. R. Harlan 1985. Sesamin, sesamolin ve susamın kökeni. Biochem Syst Ecol. 13(2):133-139.
5. Bisht, I. S., R. K. Mahajan, T. R. Loknathan, and R. C. Agrawal, 1998. Diversity in Indian sesame collection and stratification of germplasm accessions in different diversity groups. Genet. Resour. Crop Evol. 45(4): 325-335.
6. Dixit, U., and D. Swain. 2000. Genetic divergence and heterosis in sesame. Indian J Genet. 60:213-219.
7. Fukuda, Y., M. Nagata, T. Osawa, and M. Namiki. 1986. Contribution of lignan analogues to antioxidative activity of refined unroasted sesame seed oil. J. Amer. Oil Chem. Soc. 63(8):1027-1031.
8. Gupta, R. R., B. M. S. Parihar, and P. K. Gupta. 2001. Genetic diversity for some metric characters in sesame (Sesamum indicum L.). Crop Res. 21:350-354.

9. Harlan, J. R. 1951. Anotomy of gene centers. The American Naturalist. 85: 97-103.
10. Iqbal, A, R. Akhtar, T. Begum, and T. Dasgupta. 2016. Genetic estimates and diversity study in sesame (Sesamum indicum L.). IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science 9(8-I): 01-05
11. Jockovic, M., R. Marinković, A. Marjanović, V. J. Radić, P. Čanak, and N. Hladni. 2012. Association between seed yield and some morphological characteristics in sunflower. Ratar, Povrt. 49:53-57.
12. Karagöz, A., N. Zencirci, A. Tan, T. Taskın, H. Köksel, M. Surek, C. Toker, and K. Ozbek. 2010. Bitki genetik kaynaklarının korunması ve kullanımı (Conservation and utilization of plant genetic resources). Türkiye Ziraat Mühendisliği VII. Teknik Kongresi. 11-15 Ocak 2010. Ankara. Bildiriler Kitabı 1, s.155-177.
13. Kholghi, M., I. Bernousi, R. Darvishzadeh, A. Pirzad, and H. H. Maleki. 2011. Collection, evaluation and classification of Iranian confectionary sunflower (Helianthus annuus L.) populations using multivaraite statistical techniques. African Journal of Biotechnology 10(28): 5444-5451.
14. Khoufi, S., K. Khamassi, J. A. Teixeira da Silva, N. Aoun, S. Rezgui, and B. J. Faysal. 2013. Assessment of diversity of phenologically and morphologically related traits among adapted populations of sunflower (Helianthus annuus L.). Helia 36(58): 29-40.
15. Memiş, A. A. ve M. Tosun. 2020. Türkiye yağlık ayçiçeği (Helianthus annuus L.) genetik kaynaklarının karakterizasyonu. Anadolu Journal of AARI 30(2):129-152.
16. Odong, T. L., J. Heerwaarden, T. J. L. van Hintum, F. A. Eeuwijk, and J. Jansen. 2013. Improving hierarchical clustering of genotypic data via principal component analysis. Crop Science 53 (4):1546-1554.
17. Tan, A. 1992. Türkiye'de yayılış gösteren Beta L. (Chenopodiceae) türlerinin sınıflandırılması üzerine araştırmalar. Doktora Tezi. Ege Üni. Zir. Fak. Fen Bil. Ens. Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı Bornova - İzmir. Tan, A. Ş. 2010. Sunflower (Helianthus annuus L.) researches in Aegean Region of Turkey. p. 77-84. In: 8th European Sunflower Biotechnology Conference. SUNBIO. Antalya, Turkey. 1-3 March 2010.
18. Tan, A. Ş. ve A. Tan. 1996. Türkiye susam (Sesamum indicum L.)' larının morfometrik varyasyon analizi. Anadolu 6 (2): 1-23.
19. Tan, A. Ş., M. Aldemir, A. Altunok, and A. Tan. 2013a. Characterization of confectionary sunflower (Helianthus annuus L.) genetic resources of Denizli and Erzurum provinces. Anadolu 23(1): 5-11.
20. Tan. A. Ş., A. Tan, M. Aldemir, A. Altunok, A. Peksüslü, A. İnal, H. Öztarhan, H. Kartal ve L. Aykas, 2014. Endüstri Bitkileri Genetik Kaynakları Projesi. 2014 Yılı Gelişme Raporu. Ege Tar. Ara. Ens. Menemen, İzmir.
21. Tan. A. Ş., M. Aldemir, A. Altunok and A. Tan. 2013b. characterization of confectionary sunflower (Helianthus annuus L.) land races of Turkey. In: International Plant Breeding Congress. Antalya, Turkey. 10-14 November 2013.
22. Ulukütük, E. 2011. Kilis yöresinden toplanan yerel susam (Sesamum indicum L.) populasyonlarının verim ve kalite parametrelerinin karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Kilis 7 Aralık Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
23. Upadhyaya, H. D., C. L. L. Gowda. and D.V.S.S.R. Sastry. 2008. Plant genetic resources management: collection, characterization, conservation and utilization. Journal of SAT Agricultural Research 6:1-15.
24. Wendwessen, T. 2023. Etiyopya'daki düşük nem stresli bölgelerde mısır yetiştirilmiş hatlarının küme ve temel bileşen analizi. Int J Agric Sc Gıda Teknolojisi 9(3): 059-063.
25. Yermanos, D. M., S. Hemstreet, W. Saleeb, and C. K. Husza. 1972. Oil content and composition of the seed in the world collection of sesame introductions. J. Amer. Oil Chem. Soc. 49(1):20-23.