Variations in Some Food, Feed and Agricultural Characteristics of Purelines Selected from Tokak Barley Landrace

Öz

In this study, twenty-five lines selected from Tokak (PI 470281) barley landrace using molecular markers were investigated in field studies under Tokat Kazova conditions in Turkey. Harrington, a malting barley variety of Canada, and Tokak 157/37, a commonly grown malting barley variety in Turkey, were used as reference. PI 470281 lines were investigated in terms of food and feed quality properties such as crude ash, crude protein, ADF, NDF contents, various mineral contents such as P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn, Cr and some agronomic traits such as days to flowering and maturity and plant height, number of seeds per head, spike length, 1000 seed weight, test weight, grain yield, biological yield and harvest index. PI 470281 lines investigated showed significant variations in terms of their agronomic, feed and food quality properties. Most of the lines had higher grain yields than Tokak 157/37 and lower than Harrington. 1000-seed weights and test weights for the lines investigated varied from 40 to 51g and 64 to 69 kg, respectively. Their ADF and NDF contents were higher than or similar to those of the reference cultivars. The crude protein contents varied from 12% to 14%and were significantly different among purelines. Significant variations were found among PI 470281 lines in terms of mineral contents. Fe, Cu, and Ca concentrations of pure lines were higher than or similar to those of the reference values. As a result, Tokak barley landrace has high genetic variations, and purelines developed from this variety has variations that could be used in breeding for agronomic, feed, and food quality properties.

Anahtar Kelimeler

• Mineral element content, 1000-seed weight, Acid detergent fiber, Crude protein, Crude ash.

Tokak Yerel Arpa Çeşidi İçinden Seçilen Safhatların Bazı Gıda, Yem ve Tarımsal Özellikler Bakımından Varyasyonları

Öz

Bu çalışmada Tokak yerel arpa çeşidi içinden (PI 470281) moleküler markörlerle seçilen 25 hat Tokat Kazova şartlarında tarla koşullarında incelenmiştir. Araştırmada referans olarak Kanada’nın en önemli maltlık arpa çeşidi Harrington ve Türkiye’de yaygın şekilde tarımı yapılan bir maltlık arpa çeşidi olan Tokak 157/37 kullanılmıştır. Yapılan çalışmada PI 470281 hatları agronomik özellikler yanında (Çiçeklenme süresi, olgunlaşma süresi, bitki boyu, yatma oranı, başakta tane sayısı, başak boyu, 1000 tane ağırlığı, hektolitre ağırlığı, tane verimi, biyolojik verim, hasat indeksi), bazı yem kalite özellikleri (ham kül oranı, ham protein oranı, ADF, NDF) ve çeşitli mineral madde içerikleri (P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn) gibi gıda kalite özellikleri bakımından incelenmiştir. Değerlendirmeye alınan PI 470281 hatları agronomik, yem ve gıda kalite özelikleri yönüyle önemli varyasyonlar göstermiştir. Hatların büyük çoğunluğu Tokak 157/37’den daha yüksek Harrington’dan ise daha düşük tane verimine sahip olmuşlardır. Değerlendirmeye alınan hatlarda 1000 tane ağırlığı yaklaşık 40-51 g, hektolitre ağırlıkları ise 64-69 kg arasında değişmiştir. ADF, NDF oranları referans çeşitlerinden yüksek veya yakın değer göstermişlerdir. %12-14 arasında değişen ham protein oranlarındaki farklılıklar da önemli bulunmuştur. PI 470281 hatları arasında mineral madde oranları bakımından da önemli varyasyonlar tespit edilmiştir. Hatların demir, bakır ve kalsiyum konsantrasyonları referans çeşitlerine yakın veya yüksek değer göstermiştir. Sonuç olarak, Tokak yerel çeşidinin yüksek genetik çeşitliliğe sahip olduğu, bu çeşit içinden geliştirilen safhatlarda, agronomik, yem ve gıda kalite özellikleri açısından ıslahta kullanılabilecekleri varyasyonun bulunduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Mineral element içeriği, 1000 tane ağırlığı, Asit deterjan lif, Ham protein, Ham kül

Kaynakça

1. Aghaee-Sarbarzeh, M., Yousefy, A., Ansary, Y., Ketata, H. and Mozafary, J., 2005. Food Barley; Importance, Uses and Local Knowledge. International Center for Agricultural Research in the Dry Areas, ICARDA
2. Akar, T., Avcı, M., Düşünceli, F., Tosun, H., Ozan, N., Albustan, S., Yalvaç, K, Sayım İ, Özen D, Sipahi, H., 1999. Orta Anadolu ve geçit bölgelerinde arpa tarımının sorunları ve çözüm yolları, Hububat Sempozyumu, Konya77-86
3. Akdeniz, H., Keskin, B., Yılmaz, İ., Oral, E., 2004. Bazı Arpa Çeşitlerinin Verim ve Verim Unsurları ile Bazı Kalite Özellikleri Üzerinde Bir Araştırma. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Bilimleri Dergisi, 14 (2), 119–125
4. Akkaya, A., Akten, Ş., 1986. Kıraç koşullarda farklı gübre uygulamalarının bazı kışlık arpa çeşitlerinde kışa dayanıklılık ve dane veri ile bazı verim öğelerine etkisi. Doğa, Tr. Tar. Or. D., 10(2), 127-140
5. Akıncı, C., Yıldırım, M., 2009. Screening of barley landraces by direct selection for crop improvement, Acta Agriculturae Scandinavica Section B - Soil and Plant Science, 59, 33-41
6. Alemayehu, F., Parlevliet J.E., 1997. Variation between and within Ethiopian barley landraces. Euphytica, 94, 183–189
7. Anderson, M.K., Reinbergs, E., Rasmusson, D.C., 1985. Barley Breeding, American Society of Agronomy, 26, 231-268
8. Anonim, 2010. http://www.genbilim.com/content/view/290117/75/

9. Anonim, 2011. Tokat Meteoroloji Müdürlüğü.
10. Anonim, 2012. http://www.ag.ndsu.edu/pubs/ansci/sheep/eb71w.htm
11. Assefa, A., 2005. Biochemical and morfological variation among barley landraces. African Crop Science Journal, 13(4), 227-238
12. Atlı, A., Koçak, N., Köksel, H. ve Tuncer, T., 1989. Yemlik ve maltlık arpada kalite kriterleri ve arpa ıslah programlarında kalite değerlendirmesi. Arpa Malt Semineri, Konya, 23-37
13. Bekele, B., Alemayehu, F., Lakew, B., 2005. Food Barley; Importance, Uses and Local Knowledge. International Center for Agricultural Research in the Dry Areas, ICARDA
14. Byrne, I., Rasmusson, D.C., 1974. Recurrent selection for mineral content in wheat and barley. Euphytica. 23, 241-249
15. Cakmak, I., 2000. Possible roles of zinc in protecting plant cells from damage by reactive oxygen species. New Phytologist, 146, 185–205
16. Carr, P. M., Horsley, R.D., Poland, W. W., 2004. Barley, Oat, and Cereal–Pea Mixtures as Dryland Forages in the Northern Great Plains. Published in Agron. J., 96,677–684
17. Ceccarelli, S., Grando, S., Van Leur, J.A.G., 1987. Genetic diversity in barley landraces from Syria and Jordan, Euphytica, 98, 269–280
18. Ceccarelli, S., Grando, S., 2000. Barley landraces from the fertile crescent: a lesson for plant breeders, In Brush SB (eds) Genes in the field, Farm Conservation of Crop Diversity, IPGRI Rome, IDRC Ottawa, Lewis Boca Raton, 51–76
19. Ceccarelli, S., Grando, S., 2006. Chapter 3. Barley landraces from the Fertile Crescent: a lesson for plant breeders. IDRC Bulletin
20. Engin, A., 1989. Biralık arpalarda önemli kalite özellikleri ve bunların malt kalitesi üzerine etkileri. Arpa Malt Semineri 30 Mayıs-1 Haziran, Konya, 38-41
21. Fife, T. E., Szasz, J. I., Hunt PAS, C. W., Ahola, J. A., 2008. Relationship Between Quality Characteristics of Barley Grain and Digestibility in Feedlot Steers. The Professional Animal Scientist, 24, 560–565
22. Fox, G. P., Panozzo, Jç F., Li, C. D., Lance, R. C. M., Inkerman, P. A., Henry, R. J., 2003. Molecular basis of barley quality. Australian Journal of Agricultural Research, 54, 1081-1101
23. Freed, R. ve Eisensmith, S. P., 1986. MSTAT - Statistical Software for Agronomists. Agron. Abst
24. Grando, S., Macpherson, H. G., 2005. Food barley; Importance, Uses and Local Knowledge. International Center for Agricultural Research in the Dry Areas, ICARDA
25. Guo, T. R., Zhang, G. P., Zhou, M. X., Wu, F. B. and Chen, J. X., 2003. Genotypic Difference in Plant Growth and Mineral Composition in Barley Under Aluminum Stres. Agricultural Sciences in China, 2 (5)
26. Güneş, A., Alpaslan, M., İnal, A., 2000. Bitki Besleme ve Gübreleme. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No:1514, Ders Kitabı, 467s, Ankara
27. Han, F., Ullrich, S. E., Romagosa, I., Clancy, J. A., Frooseth, J. A., Wesenberg, D. M., 2003. Quantitative genetic analysis of acid detergent fiber content in barley. J. Cereal Sci, 38,167-172
28. Harlan, J.R., 1975. Our vanishing genetic resources. Science, 188, 618-621
29. Jaradat, A. A., Shahid, M., Al-Maskri, A., 2004. Genetic diversity in the Batini barley landrace from Oman: I. Spike and seed quantitative and qualitative traits. Crop Science, 44, 304-315
30. Kaçar, B., ve Katkat, A. V., 1998. Bitki Besleme. Uludağ Üniversitesi Güçlendirme Vakfı Yayın No: 127. Vipaş Yayınları: 3, Bursa
31. Kaçar, B., ve Katkat, A. V., 2010. Bitki Besleme. Nobel yayın dağıtım. 659s. ISBN: 978-975-591-834-4
32. Kandemir, N., Jones, B. L., Wesenberg, D. M., Ullrich, S. E. ve Kleinhofs, A., 2000. Marker Assisted Analysis of Three Grain Yield QTL in Barley (Hordeum vulgare L.) Using Near İsogenic Lines, Molecular Breeding, 6,157–167
33. Kandemir, N., 2004. Tokat-Kazova Şartlarına Uygun Maltlık Arpa Çeşitlerinin Belirlenmesi. Gaziosmanpaşa Üniv. Ziraat Fakültesi Dergisi, 21 (2),94–100
34. Kandemir, N., Tüzen, M., Sarı, H., Mendil, D., 2005. An İncrease of The Mineral Content of Barley Grain by Genotype, Planting Time and Seed Size. Asian Journal of chemistry, 17 (1), 481-489
35. Kandemir, N., Yıldırım, A., Gunduz, R., 2010. Determining the levels of genetic variation using SSR markers in three Turkish barley materials known as Tokak. Turk J. Agric. For., 34, 17-23
36. Kaydan,D., Yağmur,M., 2007. Van Ekolojik Koşullarında Bazı İki Sıralı Arpa Çeşitlerinin (Hordeum vulgare L. conv. distichon) Verim ve Verim Öğeleri Üzerine Bir Araştırma. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi,13 (3), 269-278
37. Kenar, D., Şehriali, S., 2001. Farklı ekim zamanlarının 2 ve 6 sıralı arpa çeşitlerinin verim ve verim öğeleri üzerine etkileri. Türkiye 4. Tarla Bitkileri Kongresi, s.177-182, Tekirdağ
38. Kutlu, H. R., 2008. Yem değerlendirme ve analiz yöntemleri (Ders notu). Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü, ADANA
39. Kün, E., 1988. Serin İklim Tahılları. Ders Kitabı, No: 299, A.Ü. Ziraat Fakültesi Yay:1032, Ankara
40. Marschner, H.,1995. Mineral nutrition of higher plants, 2nd edn. London: Academic Press
41. Owen, B. D., Sosulski, F., Wu, K. K., Farmer, M. J., 1977. Variation in mineral content of Saskatchewan feed grains. Con. J. Anim. Sci., 57, 679-687
42. Öztürk, İ., Avcı, R., Kahraman, T., 2007. Trakya bölgesinde yetiştirilen bazı arpa (Hordeum vulgare L) çeşitlerinin verim ve verim unsurları ile bazı kalite özelliklerinin belirlenmesi. U. Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, 21 (1), 59-68
43. Parzies, H.K., Spoor, W., Ennos ,R.A., 2000. Genetic diversity of barley landrace accessions (Hordeum vulgare ssp. vulgare conserved for different lengths of time in ex situ gene banks, Heredity, 84, 476-486
44. Price, H.A.,1962. RNA-synthesis zinc deficiency and the kinetics of growth. Plant Physiol, 37
45. Sadıç, S., 1998. Bazı arpa çeşitlerinin Isparta şartlarında uyum yeteneklerinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Süleyman Demirel Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta
46. Sairam, R., Singh, S., 1989. N use efficiency, N assimilation and morphophysiological traits in barley. Rachis Barley and Wheat Newsletter, 9 (2), 26-28
47. Sipahi, H., Sayım, İ., Ergün, N., Çetin, G., 2010. Maltlık kalitesi yüksek arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinin geliştirilmesi. (Biyoteknoloji iş paketi: İkiye katlanmış haploid bitkilerin üretilmesi). Tubitak Projeleri
48. -
49. Sönmez, F., Yılmaz, N., 2000. Azot ve fosforun arpa tanesinin bazı makro ve mikro besin maddesi içerikleri üzerine etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi, 6(2), 65-75
50. Stewart, A., Nield, H., John, N., 1988. An Investigation of mineral content of barley grains and seedlings. Plant Physiol, 86, 93-97
51. Turan, İ., 2008. Kahramanmaraş koşullarında bazı buğday, arpa ve tritikale çeşitlerinin verim ve verim özelliklerinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü/Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı, Kahramanmaraş
52. Villacres, E., Rivadeneira, M., 2005. Barley in Ecuador: production, grain quality for consumption and perspectives for improvement. Pages 127–137 in: Food Barley—Importance Uses and Local Knowledge: Proc. International Workshop on Food Barley Improvement, Jan. 2002. S. Grando and H. G. Macpherson, eds. ICARDA, Aleppo, Syria
53. Van Soest, P. J., Robertson, J. B., Lewis, B. A., 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy Sci., 74,3583-3597
54. Weltzien, E., Fiscbeck, G., 1990. Performance and Variability of Local Barley Landraces in Near-Eastern Environments. Plant Breeding, 104, 58—67