Su stresinin kendilenmiş farklı mısır genotipleri üzerinde etkilerinin belirlenmesi ve uygun hibritlerin geliştirilmesi
Determination of the effects of water stress on different inbred of maize genotypes and development of favorable hybrid genotypes
Yazar: AYTEN PEKBAĞRIYANIK
Danışman: PROF. DR. FATMA AYKUT TONK
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı / Bitki Islahı ve Genetiği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Dünya'da ve ülkemizde iklim değişiklikleri nedeniyle ani yüksek veya düşük sıcaklıklar yaşanmaktadır. Bu değişimlerin yarattığı stres faktörleri mısır bitkisinde de strese neden olmakta ve büyüme, gelişme, döllenme mekanizmasını olumsuz yönde etkilemektedir. Mısırın su stresinden etkilenen verimliliğini artırmaya yönelik ıslah ve agronomik çalışmalar yürütülmektedir. Yapılan bu çalışmada; kısıtlı sulama suyu ortamında yüksek performans gösteren at dişi mısır kendilenmiş hatlarının belirlenmesi, belirlenen hatlar arasında melezlemelerin yapılması ve elde edilen melezlerin kısıtlı sulama suyu koşullarında adaptasyonlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneme İzmir Bornova koşullarında 2019-2023 yılları mısır yetiştirme sezonlarında yürütülmüştür. Araştırmanın ilk yılında tohum çoğaltımı yapılmış, 2020 ve 2021 yıllarında ise 53 farklı kendilenmiş mısır hattı kontrol ve su stresi uygulaması uygulanarak ayrı ayrı parsellerde test edilmiştir. Her iki parselde Augmented Deneme Desenine göre 3 blok halinde ve her blokta 5 şahit olacak şekilde planlanmıştır. Su stresi genotiplere çiçeklenme öncesi 15 gün boyunca uygulanmış ve uygulama sonunda her iki parsele de eşit su verilmeye devam edilmiştir. Çalışmada genotipler; %50 erkek çiçeklenme ve %50 dişi çiçeklenme gün sayısı, ASI, CTD, klorofil miktarı, bitki boyu, ilk koçan yüksekliği, kavuzlu ve kavuzsuz koçan ağırlığı, sömek ağırlığı, bitki başına koçan sayısı, koçanda tane sayısı ve ağırlığı, BDA, tek bitki verimi, yaprak kıvrılması ve toprak nem içeriği özellikleri bakımından test edilmiştir. Genotipler DANS değerine göre dayanıklı ve hassas olarak seçilmiş ve 2022 yılında yetiştirilerek melezlemeler yapılmıştır. Elde edilen 12 melez ebeveynleri ile birlikte 2023 mısır yetiştirme sezonunda Augmented Deneme Desenine göre 3 blok halinde, kontrol ve kurak olmak üzere iki ayrı parselde yetiştirilmiştir ve çiçeklenme dönemi öncesi su stresi uygulamasına tabi tutularak belirlenen özellikler ölçümlenmiştir. 
Araştırma sonucunda, su stresi mısır bitkisinde çiçeklenme sürelerini uzatmış hatta bazı genotiplerde çiçeklenme dahi olmamıştır. Su stresi için önemli olan ASI değeri açısından su stresine tolerans gösteren PI 594055, PI 550522, R2, NSL 65864, FR-Mo17, FR-B73, W 182-B, NSL 30068 genotipleri öne çıkmaktadır. Taranan genotiplerin içinde FR-13 genotipi kavuzlu ve kavuzsuz koçan ağırlığı, koçanda tane sayısı ve ağırlığı, BDA, tek bitki verimi ve yaprak kıvrılması gibi birçok parametre bakımından toleranslı olarak öne çıkmaktadır. 2023 yılı sonuçlarına göre; NSL 65864*PI 222613 melezi CTD, erkek ve dişi çiçeklenme gün sayısı, bitki başına koçan sayısı gibi özellikler bakımından öne çıkarken, NSL 30863*PI 560075 melezi ise ilk koçan yüksekliği, kavuzlu ve kavuzsuz koçan ağırlığı, sömek ağırlığı, tek bitki verimi, koçanda tane sayısı ve ağırlığı özellikleri açısından su stresine dayanıklı bulunmuştur. Sonuçlara göre, NSL 65864*PI 222613 ve NSL 30863*PI 560075 melezleri su stresine dayanıklılık ıslahı çalışmalarında gelecek çalışmalar için ümit vadetmektedir. DANS değerlerine göre seçilen ve dayanıklı olarak kabul ettiğimiz; PI 560075 (CTD, erkek çiçekleneme gün sayısı), NSL 65864 (erkek çiçeklenme gün sayısı, bitki boyu, yaprak kıvrılması), Clze 82 (SPAD, ASI, yaprak kıvrılması), FR-619 (yaprak kıvrılması) ebeveynleri birçok parametre açısından dayanıklı olarak bulunmuştur. Hassas olarak seçtiğimiz; NSL 30863 (erkek ve dişi çiçeklenme gün sayısı, ASI, koçanda tane sayısı ve ağırlığı), PI 595366 (SPAD, ASI, bitki boyu, ilk koçan yüksekliği, kavuzlu koçan ağırlığı, koçanda tane sayısı ve ağırlığı), PI 222613 (CTD) ebeveynleri de birçok özellik bakımından hassas olarak bulunmuştur.
Araştırma sonucunda öne çıkan genotip ve melezlerin su stresine dayanıklılık ıslahı çalışmalarında kullanılabileceği öngörülmüştür.

Abstract:
Due to climate changes in the world and in our country, sudden high or low temperatures are experienced. The stress factors caused by these changes cause stress in maize plants and adversely affect growth, development and fertilization mechanisms. Breeding and agronomic studies are carried out to increase the productivity of maize affected by water stress. In this study, it was aimed to determine the dent corn inbred lines with high performance in limited irrigation water environment, to make crosses between the determined lines and to identify the adaptation of the hybrids obtained under limited irrigation water conditions. The experiment was conducted in İzmir Bornova conditions during the corn growing seasons of 2019-2023. In the first year of the research, seed multiplication was carried out, and in 2020 and 2021, 53 different corn inbred lines were tested in separate plots with control and water stress treatments. Both plots were planned in 3 blocks according to Augmented Experimental Design with 5 replicates in each block. Water stress was applied to the genotypes for 15 days before flowering and at the end of the treatment, both plots continued to be watered equally. In the study, genotypes were tested in terms of days to 50% male flowering and 50% female flowering, ASI, CTD, chlorophyll content, plant height, first cob height, weight of cobs with and without cobs, stalk weight, number of cobs per plant, number and weight of grains per cob, BDA, single plant yield, leaf curl and soil moisture content. In 2022, the genotypes were selected as resistant and susceptible according to DANS value and crosses were made. The 12 hybrids and their parents were grown in two separate plots, control and water stress treatments, in 3 blocks according to the Augmented Experimental Design in the 2023 maize growing season by subjecting them to water stress before the flowering period and the traits were measured.
As a result of the research, the water stress prolonged the flowering period of maize plants and some genotypes did not even flower. In terms of ASI value, which is important for water stress, PI 594055, PI 550522, R2, NSL 65864, FR-Mo17, FR-B73, W 182-B, NSL 30068 genotypes, which showed tolerance to water stress, stand out. Among the screened genotypes, FR-13 genotype distinguished as tolerant in terms of many parameters such as weight of cobs with and without cobs, number and weight of grains in cobs, BDA, single plant yield and leaf curl. According to 2023 results; NSL 65864*PI 222613 hybrid was featured in terms of CTD, number of days to male and female flowering, number of cobs per plant, while NSL 30863*PI 560075 hybrid was found to be tolerant to water stress in terms of first cob height, weight of cobs with and without spur, stalk weight, single plant yield, number and weight of grains per cob. According to the results, NSL 65864*PI 222613 and NSL 30863*PI 560075 hybrids are promising for future studies in water stress resistance breeding. PI 560075 (CTD, days to male flowering), NSL 65864 (days to male flowering, plant height, leaf curl), Clze 82 (SPAD, ASI, leaf curl), FR-619 (leaf curl) parents, which were selected according to DANS values and accepted as resistant, were found to be resistant in terms of many parameters. NSL 30863 (number of days to male and female flowering, ASI, number and weight of grains on the cob), PI 595366 (SPAD, ASI, plant height, first cob height, cob weight, number and weight of grains on the cob), PI 222613 (CTD) parents were also found to be sensitive in terms of many traits.
The genotypes and the hybrids that distinguished a result of the research can be used in water stress tolerance breeding studies.