Fasulye mutasyon ıslahında bazı mutajenlerin ve priming uygulamalarının etkileri
The effect of some mutagens and priming applications in common bean mutation breeding
Yazar: HAYDAR BALCI
Danışman: PROF. DR. SUAT ŞENSOY
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Tohumlara mutajenik uygulamalar sonrasında çeşitli hasarlanmalar meydana gelebilmekte ve dolayısı ile çimlenme ve çıkışlarda problemler oluşmaktadır. Mutajen uygulamalarının olumsuz etkilerini en aza indirmek amacıyla fasulye (Phaseolus vulgaris L. Gina cv.) tohumlarına mutasyon uygulamaları öncesinde hümidifikasyon (H) ve hümidifikasyon + neem yağı (HN) priming uygulamalarının etkileri araştırılmıştır. Priming uygulamaları sonrasında, tohumlara mutasyon işleminde Gama ışını kaynağı Cobalt 60 cihazı ile radyasyon (120 Gy) ve yine mutasyon işlemlerinde EMS'nin (Etil Metan Sülfonat) üç farklı dozu (30, 40 ve 50 mM) uygulanmıştır. Priming ve mutasyon içeren 15 uygulama, 3 tekerrürlü tesadüf parselleri deneme deseninde 2 jenerasyon karşılaştırılmıştır. Üçüncü jenerasyonda seçilmiş 98 hat, kontrol bitkileriyle karşılaştırılmıştır.
M1 jenerasyonu bitkilerinde H ve HN uygulamaları fasulye ortalama fide çıkış sürelerinin kısalmasına neden olmuştur. Bakla sayıları ve dane sayıları bakımından EMS2 (40mM) uygulamasının kontrol grubuna göre H ve HN priming uygulamalarının bakla sayısını % 56 oranında, dane sayısını da % 88 oranında artırdığı gözlenmiştir. M2 jenerasyonu bitkilerinde HN priming uygulamaları gövde çapı üzerinde düşüşlere neden olmuştur. M2 jenerasyonu bitkileri bakla boyu ve bakla eninde priming ve mutasyon uygulamaları interaksiyonu bakımından önemli farklar tespit edilmiştir. Ayrıca, M2 jenerasyonu bitkilerinde EMS mutasyon uygulamalarının bakla ağırlıklarını düşürdüğü saptanmıştır. Bakla sayısı ve dane sayısı bakımından M2 jenerasyonu bitkilerinde en düşük değerler EMS1 (30mM) mutajeni uygulamasından elde edilirken, en yüksek değerler EMS2 mutajeni uygulamasından elde edildiği; toplam dane ağırlıklarına bakıldığında en düşük değer kontrol EMS1 uygulamasından elde edildiği; mutasyon uygulamalarının, tohumların bin dane ağırlıkları üzerinde azalmalara neden olduğu gözlenmiştir.
Seçilmiş 98 hattın karşılaştırıldığı M3 jenerasyonunda ise bitki boyu, bakla boyu, bakla eni, bakla ağırlığı, bakla sayısı, toplam dane sayısı, toplam dane ağırlıkları, taze fasulye verimi ve kuru fasulye verimi bakımından kontrol grubundan belirgin olarak çok sayıda farklı hatlar tespit edilmiştir. İleriki jenerasyonlarda verim ve kalite özellikleri bakımından ön plana çıkan hatların mikro ve makro verim denemelerine tabi tutulması ve morfolojik ve moleküler farklılıklarının belirlenmesi faydalı olacaktır.

Abstract:
After the mutagenic application to the seeds, various damages might occur and consequently some problems arise in germination and emergence. The effects of humidification (H) and humidification + neem oil (HN) priming applications were investigated before mutation applications to bean (Phaseolus vulgaris L. Gina cv.) seeds in order to minimize the negative effects of mutagenic applications. In the mutation treatments after the priming applications, three different doses (30, 40 and 50 mM) of EMS (Ethyl Methane Sulphonate) were applied in the mutation treatment of the seeds with radiation (120 Gy) with Gamma Irradiation Cobalt 60 device. 15 applications involving priming and mutation were compared in the randomized experimental design with 3 replication in two generations. In third generation, selected 98 lines were compared with control plants.
In the M1 generation bean plants, the application of H and HN led to a shortening of the seedling emerging time. Compared to control group, H and HN priming applications of EMS2 application increased the number of pods by 56 % and number of seeds by 88 %. In the M2 generation plants, HN priming applications caused reductions in stem diameter. Significant differences were determined in pod size and pod size in terms of interactions between priming and mutation applications in M2 generation. Moreover, it was determined that EMS mutation treatments reduced the pod weight of plants in M2 generation. While the lowest values were obtained from the application of EMS1 mutagen in the M2 generation plants in terms of number of pods and number of seeds, the highest values were obtained from application of EMS2 mutagen; When the total grain weight is taken into account, the lowest value is obtained from the control EMS1 application; It has been observed that mutation applications cause decrease on the 1000-seed weight.
A significant number of different lines from the control group were identified in terms of plant height, pod size, pod width, pod weight, number of pods, total number of seeds, total seed weight, fresh bean yield and dry bean yield in the selected 98 lines of M3 generation. In the next generations, it is suggested that the significant lines in terms of yield and quality characteristics are going to subject to micro and macro yield experiments and the morphological and molecular differences among them are going to be determined.