Morphological and Chemical Characteristics of Prunus spinosa L. Genotypes from Denizli (Çivril)

Year 2025, Volume: 12 Issue: 2, 379 - 389, 16.04.2025

Levent Kırca , Kerem Mertoğlu

https://doi.org/10.30910/turkjans.1608381

Abstract

This study was conducted to characterize the physico-chemical properties of naturally occurring blackthorn (Prunus spinosa L.) genotypes in Çivril, Denizli, Türkiye. In this context, 13 different blackthorn genotypes originating from seeds were examined in terms of color parameters, physical, and chemical properties. Physical characteristics of the fruits revealed that fruit width ranged from 7.95 mm to 14.12 mm, fruit length from 10.49 mm to 14.63 mm, and fruit weight varied between 1.82 g and 2.71 g. Notably, genotypes G3 and G5 stood out with fruit weights of 2.71 g and 2.58 g, respectively. Regarding the fruit flesh-to-seed ratio, genotype G3 exhibited the highest value of 7.10. In terms of color parameters, the L* value of the fruit skin ranged from 16.75 to 20.59, while the L* value of the fruit flesh varied between 17.48 and 20.45. Biochemical characteristics showed that the soluble solids content ranged widely from 12.00% to 23.40%, while pH values remained stable between 3.60 and 3.90. PCA analysis revealed that the first two components explained 67.13% of the total variation in the examined traits. Correlation analysis found a strong positive relation between fruit flesh color L* and b* values (r=0.95), as well as between fruit length and shape index (r=0.89). Based on the biplot results, it can be inferred that the studied P. spinosa genotypes have the potential to be evaluated in different ways. In conclusion, it can be stated that this species has high adaptability to local ecosystems and that, in the short term, more efficient genotypes can be obtained through selection, and in the long term, through hybridization.

Keywords

Genetic Resources , Phenotypic Variation , Principal Component Analysis , Selection.

Ethical Statement

The authors of the article declare that there is no conflict of interest between them.

Denizli (Çivril) Bölgesinde Prunus spinosa L. Genotiplerinin Meyvelerinin Morfolojik ve Kimyasal Özellikleri

Abstract

Bu çalışma, Türkiye’nin Denizli ili, Çivril ilçesinde doğal olarak yetişen çakal eriği (Prunus spinosa L.) genotiplerini, fiziko-kimyasal özellikler yönüyle karakterize etmek amacı ile gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda, tohum kökenli 13 farklı çakal eriği genotipi renk parametreleri, fiziksel ve kimyasal özellikleri yönüyle incelenmiştir. Meyvelerin fiziksel özellikleri incelendiğinde, meyve eni 7.95-14.12 mm, meyve boyu 10.49-14.63 mm ve meyve ağırlığı özelliklerinin 1.82 ile 2.71 g sınırları içerisinde değişim gösterdiği belirlenmiştir. Özellikle G3 ve G5 genotipleri, sırasıyla 2.71 g ve 2.58 g meyve ağırlıklarıyla dikkat çekmiştir. Meyve eti/çekirdek oranında G3 genotipi 7.10 ile en yüksek değere sahip olmuştur. Renk parametreleri açısından, meyve kabuğu L* değeri 16.75-20.59, meyve eti L* değeri ise 17.48-20.45 aralığında dağılım göstermiştir. Biyokimyasal özellikler değerlendirildiğinde, suda çözünür kuru madde içeriği %12.00 ile %23.40 arasında geniş bir varyasyon sergilemiş, pH değerleri ise 3.60-3.90 gibi dar bir aralıkta stabilite göstermiştir. PCA sonucunda, incelenen özelliklerin toplam varyasyonun %67.13’ü ilk iki bileşen tarafından açıklanmıştır. Korelasyon analizinde özellikle meyve eti rengi L* ile b* değerleri arasında (r=0.95) ve meyve uzunluğu ile şekil indeksi arasında (r=0.89) güçlü pozitif ilişkiler tespit edilmiştir. Bi-plot sonuçları doğrultusunda, incelenen P. spinosa genotiplerinin farklı şekillerde değerlendirilebilme potansiyellerinde olduğu söylenebilir. Sonuç olarak, bu türün yerel ekosistemdeki adaptasyon kapasitesinin yüksek olduğu ve kısa dönemde seleksiyonla, uzun vadede ise melezleme yoluyla daha verimli genotiplerin elde edilebileceği söylenebilir.

Keywords

Genetik Kaynaklar , Fenotipik Varyasyon , Temel Bileşen Analizi , Seleksiyon.

Ethical Statement

Makale yazarları aralarında çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

References

• Adamczak, A., Ożarowski, M., & Karpiński, T. M. (2019). Antibacterial activity of some flavonoids and organic acids widely distributed in plants. Journal of clinical medicine, 9(1), 109.
• Atik, I., Karasu, S., & Sevik, R. (2022). Physicochemical and bioactive properties of cold press wild plum (Prunus spinosa) and sour cherry (Prunus cerasus) kernel oils: Fatty acid, sterol and phenolic profile. Riv. Ital. Sostanze Grasse, 991, 13-20.
• Ayla, Ş., Günal, M. Y., Sayın Şakul, A. A., Biçeroğlu, Ö., Özdemir, E. M., Okur, M. E., ... & Bilgiç, B. E. (2017). Effects of Prunus spinosa L. fruits on experimental wound healing. Medeniyet medical journal, 32(3).
• Bakoğlu, N., Tuna Gunes, N., & Akbulut, M. (2024). Some Physical and Chemical Changes in Kiwifruit During Two Different Growth and Development Seasons. Applied Fruit Science, 1-11.
• Başaran, T., Gür, E., Yılmaz, N., & Gündoğdu, M. A. (2024). Çanakkale Doğal Florasında Yayılış Gösteren Güvem Eriği (Prunus spinosa L.)’nin Pomolojik Özelliklerinin Belirlenmesi. Bahçe, 53(Özel Sayı 1), 276-280.
• Başkaya Sezer, D., Erdoğan Tokatlı, K., & Demirdöven, A. (2016). Çakal Eriği ve Yonuz Eriği Marmelatları. Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpasa University/Gazi Osman Pasa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(1).
• Baytop, T. (1997). Türkçe Bitki Adları Sözlüğü, TDK yayınları 578 s.
• Baytop, T. (1999). Türkiye’de Bitkiler ile Tedavi. 2. baskı. Nobel Tıp Kitabevleri, İstanbul, 340.
• Bei, M. F., Apahidean, A. I., Budău, R., Rosan, C. A., Popovici, R., Memete, A. R., ... & Vicas, S. I. (2023). An Overview of the Phytochemical Composition of Different Organs of Prunus spinosa L., Their Health Benefits and Application in Food Industry. Horticulturae, 10(1), 29.
• Bükücü, Ş. B., Süslüoğlu, Z., Özcan, A., Kafkas, N. E. Y., & Sütyemez, M. (2024). Determination of chemical composition of some blackthorn genotypes (Prunus spinosa L.). Journal of Agriculture Faculty of Ege University, 61(4), 401-412.
• Caliskan, O., Bayazit, S., & Sumbul, A. (2012). Fruit quality and phytochemical attributes of some apricot (Prunus armeniaca L.) cultivars as affected by genotypes and seasons. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 40(2), 284-294.
• Claudia, G.C.F., I.M. Elena & C.S. Niculina, 2017. Some fruit characteristics of blackthorn (Prunus spinosa L.). Annals of The University of Craiova, Vol. 22 (58): 129-136.
• Delialioğlu, R. A., Dumanoğlu, H., Erdoğan, V., Dost, S. E., Kesik, A., & Kocabaş, Z. (2022). Multidimensional scaling analysis of sensory characteristics and quantitative traits inwild apricots. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 46(2), 160-172.
• Dumanoglu, H., Erdogan, V., Kesik, A., Dost, S. E., Delialioglu, R. A., Kocabas, Z., ... & Bakir, M. (2019). Spring late frost resistance of selected wild apricot genotypes (Prunus armeniaca L.) from Cappadocia region, Turkey. Scientia Horticulturae, 246, 347-353.
• Erbas, D., Mertoglu, K., Eskimez, I., Polat, M., Koyuncu, M. A., S. Durul, M., ... & Esatbeyoglu, T. (2024). Preharvest salicylic acid and oxalic acid decrease bioactive and quality loss in blackberry (cv. Chester) fruits during cold storage. Journal of Food Biochemistry, 2024(1), 4286507.
• Eskimez, İ., Polat, M., & Mertoğlu, K. (2020). M9 anacı üzerine aşılı Arapkızı, Jonagold ve Fuji Kiku elma (Malus domestica Borkh.) çeşitlerinin Isparta ekolojik koşullarında fenolojik ve fiziko-kimyasal özellikleri. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 6(2), 152-159.
• Gorynska-Goldmann, E., Murawska, A., & Balcerowska-Czerniak, G. (2023). Consumer profiles of sustainable fruit and vegetable consumption in the European Union. Sustainability, 15(21), 15512.
• Gülay, M. (2023). Orijin, Ön İşlem ve Sıcaklığının Çakal Eriği (Prunus spinosa) Tohumlarının Çimlenmesine Etkisi. 3. Uluslararası Lisansüstü Çalışmalar Kongresi. s370-376
• Gülsoy, E., Kaya, T., Pehluvan, M., Doğru Çokran, B. (2016). Textural and physicochemical characteristics of Şalak (Apricose) apricot cultivar. VII. International scientific agriculture symposium (AgroSim), Jahorina, Bosna and Herzegovina, 6-9 October 2016, 1092-1098.
• İlhan, G. (2023). Sensory Evaluation, Biochemical, Bioactive and Antioxidant Properties in Fruits of Wild Blackthorn (Prunus spinosa L.) Genotypes from Northeastern Türkiye. Horticulturae, 9(9), 1052.
• Karadeniz, T., Deligöz, H., Corumlu, M. S., Şenyurt, M., & Bak, T. (2007). Selection of native cornelian cherries grown in Çorum (Turkey). In I Balkan Symposium on Fruit Growing 825 (pp. 83-88).
• Karakas, N., Okur, M. E., Ozturk, I., Ayla, S., Karadag, A. E., & Polat, D. Ç. (2019). Antioxidant activity of blackthorn (Prunus spinosa L.) fruit extract and cytotoxic effects on various cancer cell lines. Medeniyet Medical Journal, 34(3), 297.
• Kirca, L., Karadeniz, T. Histological Investigation of the Compatibility of Prunus spinosa as Interstock with Almond Cultivars. Applied Fruit Science 66, 1305–1316 (2024). https://doi.org/10.1007/s10341-024-01123-7
• Kotsou, K., Stoikou, M., Athanasiadis, V., Chatzimitakos, T., Mantiniotou, M., Sfougaris, A. I., & Lalas, S. I. (2023). Enhancing Antioxidant Properties of Prunus spinosa Fruit Extracts via Extraction Optimization. Horticulturae, 9(8), 942.
• Kumar, S., Bhushan, B., Wakchaure, G. C., Dutta, R., Jat, B. S., Meena, K. K., ... & Pathak, H. (2023). Unveiling the impact of heat stress on seed biochemical composition of major cereal crops: Implications for crop resilience and nutritional value. Plant Stress, 9, 100183.
• Kurnaz, O. C., Ozturk, A., Faizi, Z. A., Ates, U., & Ozturk, B. (2024). Pomological, bioactive compounds, and antioxidant activity of selected superior genotypes from a highly diversified loquat population. Genetic Resources and Crop Evolution, 71(4), 1507-1520.
• Kuru Berk, S., Tas, A., Orman, E., Gundogdu, M., Necas, T., Ondrasek, I., Karatas, N., & Ercisli, S. (2020). Agro-morphological and biochemical characterization of wild Prunus spinosa L. subsp. dasyphylla (schur) domin genotypes naturally grown in western black sea region of Turkey. Agronomy, 10(11), 1748.
• Mertoğlu, K. & Evrenosoğlu, Y. (2019). Bazı elma ve armut çeşitlerinde fitokimyasal özelliklerin belirlenmesi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 14(1), 11-20.
• Mertoğlu, K. (2022). Investigation of genetic parameters and phytochemical characteristics in plum under altitude change. Genetika, 54(1), 73-89.
• Milosevic, T., Milošević, N., & Glišić, I. (2015). Einfluss einer Zwischenveredlung mit Schlehe (Prunus spinosa L.) auf das vegetative und generative Wachstum von Aprikosen. Erwerbs-Obstbau, 57, 77-91.
• Negrean, O. R., Farcas, A. C., Pop, O. L., & Socaci, S. A. (2023). Blackthorn-A Valuable Source of Phenolic Antioxidants with Potential Health Benefits. Molecules, 28(8), 3456.
• Ozzengin, B., Zannou, O., & Koca, I. (2023). Quality attributes and antioxidant activity of three wild plums from Prunus spinosa and Prunus domestica species. Measurement: Food, 10, 100079.
• Öncül, C., & Aygün, A. (2021). Giresun ve ilçelerinde yetiştirilen yerel erik çeşitlerinin pomolojik ve morfolojik özeliklerinin belirlenmesi. Ziraat Mühendisliği, (372), 101-115.
• Özer, S., Atabeyoğlu, Ö., & Zengin, M. (2009). “Prunus spinosa L.” (Çakal Eriği)’nin Peyzaj Mimarlığı Çalışma Sahasında Kullanım Olanakları. Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpaşa University (JAFAG), 2009(2), 1-7.
• Polat, M., Mertoglu, K., Eskimez, I., & Okatan, V. (2020). Effects of the fruiting period and growing seasons on market quality in goji berry (L.). Folia Horticulturae, 32(2), 229-239.
• Sabatini, L., Fraternale, D., Di Giacomo, B., Mari, M., Albertini, M. C., Gordillo, B., ... & Colomba, M. (2020). Chemical composition, antioxidant, antimicrobial and anti-inflammatory activity of Prunus spinosa L. fruit ethanol extract. Journal of Functional Foods, 67, 103885.
• Sarıdas, M. A., Kapur, B., Çeliktopuz, E. & Kargı, S. P. (2017). Irrigation regimes and bio-stimulant application effects on fruit quality features at ‘Rubygem’ strawberry variety. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 5(10), 1221-1227.
• Sarıkaya, S., Öner, H., & Harput, Ü.Ş. (2010). Türkiye Florasında Diyabet Tedavisinde Kullanılan Tıbbi Bitkiler. Ankara Ecz. Fak. Derg. 39 (4) 317-342, 2010
• TSMS. (2024). Turkish State Meteorological Service. https://www.mgm.gov.tr/eng/forecast-cit-ies.aspx. Accessed November 25, 2024.
• Uzun, A., Celik, B., Karadeniz, T., Yılmaz, K. U., & Altıntaş, C. (2015). Assessment of fruit characteristics and genetic variation among naturally growingwild fruit Elaeagnus angustifolia accessions. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 39(2), 286-294.
• Wikipedi. (2024, 28 November). Çivril. https://tr.wikipedia.org/wiki/Çivril Zar, J. H. (2013). Biostatistical Analysis. Pearson Higher Ed, UK.