Screening Durum Wheat Genotypes for Some Quality Traits and LMW-Glutenin Proteins

Yıl 2017, Cilt: 7 Sayı: 2, 335 - 343, 30.06.2017

Hasan Kılıç İrfan Demirci Fethiye Özberk Turgay Şanal

Öz

In this study, such pasta-quality associated characteristics as glutenin low molecular weight
(LMW-1 and LMW-2), protein contents, SDS sedimentation, thousand kernel weight and witreousness rate of
selected 135 genotypes originated from Turkish durum wheat landraces, crosses and registered; ICARDA, CIMMYT
and Azerbaijani origin grown in Diyarbakır were investigated. Thousand kernel weight of the genotypes ranged
from 28.6 to 48.6 g.; protein contents of the genotypes ranged from 10.0% to15.6% ; sedimentation volumes from
10.0 to 26.0 ml. The 85% of the wheat landraces, the 73% of Turkish crosses, the 90% origin of ICARDA, the 92%
origin of CIMMYT and the 66% origin of Azerbaijani were determined to carry LMW-2 glutenin proteins linked
with superior pasta cooking quality. From the wheat genotypes evaluated; Havrani, Hav-27 Menceki, Balcalı-85,
Balcalı-2000, Kunduru, G40, G53, G57, G68, G74, G78, G83, G86, G94, G96, G97, G104, G112, G116, G117 and
G128 were determined to have a high potential in terms of protein quality and usability in hybridization

Anahtar Kelimeler

Crossing block, Durum wheat, LMW glutenin protein, Pasta quality, Landraces

Durum Buğdayı (Triticum turgidum ssp durum) Genotiplerinin Düşük Molekül Ağırlıklı Gluten Bantları (LMW) ve Bazı Kalite Özellikleri Yönünden Taranması

Öz

Bu çalışmada yazlık durum buğday melez bahçesinde yer alan tescilli, yerel, Türk melez, ICARDA,
CIMMYT ve Azerbaycan menşeli 135 genoipin kaliteleriyle ilgili olarak bin tane ağırlığı (BTA), camsılık oranı
(CO), protein oranı (PRT), SDS sedimantasyon değeri (SDS) ile Düşük Molekül Ağırlıklı Gluten Bantlarına ait
(LMW-1 ve LMW-2) glutenin protein desenleri incelenmiştir. Genotiplerin bin tane ağırlıklarının 28.6-48.6 gr.
protein içeriklerinin %10.0-15.6; protein kalitesini yansıtan sedimantasyon hacimlerinin 10.0-26.0 ml ve camsı
tane oranının 86.0-100 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Makarna pişme kalitesini gösteren LMW glutenin
proteinleri varlığı bakımından, yerel genotiplerin %85’i, Türk melezlerin %73’ü, ICARDA menşeli genotiplerin
%90’ı, CIMMYT menşeli genotiplerin %92’si ve Azerbaycan menşeli genotiplerin %66’sı LMW-2 glutenin
proteinleri ihtiva ettiği tespit edilmiştir. Tüm genotipler LMW-2 glutenin proteinleri ve diğer kalite özellikleri
bakımından birlikte değerlendirildiğinde; yerel kaynaklardan Devedişi, Havrani, Hav-27 ve Menceki; tescilli
çeşitlerden Balcalı-85, Balcalı-2000 ve Kunduru; yabancı kaynaklardan ise G40, G53, G57, G68, G74, G78,
G83, G86, G94, G96, G97, G104, G112, G116, G117 ve G128 genotiplerinin potansiyellerinin yüksek olduğu ve
melezlemelerde genitor olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir

Anahtar Kelimeler

Makarnalık buğday, Gluten bandı, Makarnalık kalitesi, Melez bahçesi, Yerel buğday

Kaynakça

• Atlı A, Koçak N, Aktan B, 1993. Ülkemiz çevre koşullarının kaliteli makarnalık buğday yetiştirmeye uygunluk yönünden değerlendirilmesi. Makarnalık Buğday ve Mamulleri Sempozyumu, 30 Kasım-3 Aralık 1993 Ankara, S, 345-351
• Clarke, J.M, Marchylo, BA, Kovacs M.I.P, Noll J.S, Mc Caig T.N and Howes N.K, 1998. Breeding durum wheat for pasta quality in Canada. Wheat: Prospects for Global Improvement, Eds: Braun, H.-J. ve ark., Kluwer Academic Publishers, New York, 229-236.
• Cubadda RE, Carcea M, Marconi E and Trivisonno MC, 2007. Influence of protein content on durum wheat gluten strength determined by the SDS sedimentation test and by other methods. Cereal Foods World, 52, 273-277
• Diamond J, 1997. Location, location, location: the firstfarmers. Science 278:1243–1244.
• Edwards NM, Gianibelli MC, Mc Caig TN, Clarke JM, Ames NP, Larroque OR, and Dexter JE, 2007. Relationships between dough strength, polymeric protein quantity and composition for diverse durum wheat genotypes. Journal of Cereal Science, 45:140-149.
• Gianibelli M.C., Echaide M., Larroque O.R., Carrillo J.M., and Dubcovsky J. 2002. Biochemical and molecular characterization of Glu-1 loci in Argentinean wheat cultivars.Euphytica128: 61–73
• Hadjichristodoulou A, 1989. Breeding cereals for consistency of performance in dry lands through stability of traits. Euphytica 28: 711-716
• Kendal E, 2014. Characterization of durum wheat (Triticum durum desf) cultıvars ın terms of gliadin and glutenin proteın composıtıon. International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences. No: 4(3):174-176
• Kaan F, Chihab B, Borries C, Monneveux P ve Branlard G, 1995. Prebreeding and breeding durum wheat germplasm (Triticum turgidurn L. var. durum) for quality products. In: Di Fonzo N., Kaan, F., Nachit, M. (eds.). Proocedings of the seminar on “Durum wheat improvement in the Mediterranean region”. CIHEAM/ICARDA/CIMMYT, 22, 159-166. Zaragoza, Spain
• Karagöz A, Arcak Ç, Güçdemir İH, 2009. Relationship Between in situ Conserved wild wheat species, associated plants and soil characteristics Tarım Bilimleri Dergisi 15 (2) 134-141
• Kılıc H, 2003. Güneydoğu Anadolu Bölgesi Koşullarında Makarnalık Buğday (Triticum turgidum ssp durum) Ceşitlerinin Bazı Tarımsal ve Kalite Ozellikleri İle Stabilitesi Uzerine Araştırmalar. Doktora Tezi. Cukurova Univ. Fen Bilimleri Enst. Kod no:718.
• Kılıç H, Tekdal S, Kendal E ve Aktaş H, 2012. Augmented deneme desenine dayalı ileri kademe makarnalık buğday (Triticum turgidum ssp durum) hatlarının biplot analiz yöntemi ile değerlendirilmesi. KSU Doğa Bil. Derg., 15(4):18-25.
• Kılıç H, 2014. İleri kademe makarnalık buğday hatlarının farklı çevrelerde tane verimi ve bazı kalite özelliklerinin değerlendirilmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 1(2): 194-201.
• Kırcalıoğlu G, 2001. Bazı buğday tescilli çeşit ve ileri hatlarının biyokimyasal markorler ile tanımlanması. ANADOLU, J. of AARI 11 (2):1-19
• Korkut KZ, Bilgin O, Başer İ, Sağlam N, 2007. Stability of grain vitreousness in durum wheat (Triticum durum L. Desf.) genotypes in the North-Western Region of Turkey. Turk J Agric For 31 (2007) 313-318
• Koyuncu M, 2009. Yerel durum buğday çeşitlerinin makarnalık kalitelerini etkileyen önemli parametreler bakımından taranması. GOP.Üniv. Fen bilimleri Enst. Gıda mühend. A. Dalı. Y.lisans t.
• Masci S, D’Ovidio R, Lafiandra D and Kasarda DD, 2000. A 1B-coded low molecular-weight glutenin subunit associated with quality in durum wheats shows strong similarity to a subunit present in some bread wheat cultivars. Theoretical and Applied Genetics, 100: 396-400.
• Özberk İ, Kırtok Y. 2003. Makarnalık buğdayda (Triticum durum L.) bazı kantitatif karakterlerdeki genetik varyasyon ve kalıtımın araştırılması Anadolu, J. of AARI 13 (1): 58 – 74.
• Özkan H, Brandolini A, Torun A, Altintas S, Eker S, Kilian B, Braun H, Salamini F, Cakmak I, 2007. Natural variation and identification of microelements content in seeds of einkorn wheat (Triticum monococcum). In: HT Buck, JE Nisi, N Salomon (Eds.), Wheat Production in Stressed Environments.
• Peng J, Sun D, Nevo E, 2011. Wild emmer wheat, Triticum dicoccoides, occupies a pivotal position in wheat domestication process. AJCS 5(9):1127-1143
• Pogna NE, Autran JC, Mellini F, Lafiandra D, Feillet P, 1990. Chromosome 1B-encoded gliadins and glutenin subunits in durum wheat: Genetics and relationship to gluten strength. Journal of Cereal Science, 11, 15-34.
• Porceddu E, Turchetta T, Masci S, D’Ovidio R, Lafiandra D, Kasarda DD, Impiglia A, Nachit MM, 1998. Variation in endosperm protein composition and technological quality properties in durum wheat. Euphytica, 100, 197-205.
• Raciti CN, Doust MA, Lombardo GM, Boggini G, Pecetti L, 2003. Characterization of durum wheat mediterranean germplasm for high and low molecular weight glutenin subunits in relation with quality. European Journal of Agronomy, 19 (3), 373-382.
• Sayaslan A, Koyuncu M, Yıldırım A, Eserkaya T, Ateş O, Kandemir N, 2012. Some quality characteristics of selected durum wheat (Triticum durum) landraces. Turk J Agric For 36:749-756
• Singh NK, Shepherd KW, Cornish GB, 1991. A simplified SDS-PAGE procedure for separating LMW subunits of glutenin. Journal of Cereal Science, 14:nm 203-208.
• Sönmezoğlu Ö.A. 2010. B azı makarnalık buğday çeşitlerinin makarna kalitesi bakımından ıslahı Doktora Tezi Tarla Bitkileri Anabilim Dalı. Gaziosmanpaşa Üniv. Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı. Tokat.
• Tekdal S, Kendal E. Ayana B, 2014. İleri kademe makarnalık buğday hatlarının verim ve bazı kalite özelliklerinin biplot analiz yöntemi ile değerlendirilmesi Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 1(3): 322-330, 2014
• Troccoli A, Borrelli GM, DeVita P, Fares C, Di Fonzo N, 2000. Durum wheat quality: A multidisciplinary concept. Journal of Cereal Science, 32, 99-113
• TÜİK, 2014. http://rapory.tuik.gov.tr/08-02-2016-11:12:23-1183659380225487372669444266.html?
• Williams P, El-Haremein FJ, Nakkoul H, Rihavi S, 1988. Crop quality evaluation methods and guidelines. ICARDA. Technical Manual 14 (Rev.1).
• Yan W, Rajcan I, 2002. Biplot analysis of test sites and trait relations of soybean in Ontario. Crop Sci 42:11-20.
• Yıldırım A, Eserkaya T, Sayaslan A, Koyuncu M, Ateş Ö, Kandemir N, 2011. Molecular and biochemıcal screenıng of Turkish durum wheat landraces for gliadin and LMW-glutenin proteins associated with pasta-cooking quality. Turkish Journal of Field Crops, 16(2): 220-224.
• Yüksel F, Koyuncu M, Sayaslan A, 2011. Makarnalık Buğday (Triticum durum) Kalitesi Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi 4 (2):25-31, 2011