Buğday ve yabani türlerinin beslenme ve verim yönünden mikorizaya bağımlılığının araştırılması
Screening of mycorrhiza dependency of wheat and its relatives for nutrition and yield
Yazar: CEMAL YÜCEL
Danışman: PROF. DR. TACETTİN YAĞBASANLAR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Arbüsküler mikoriza fungus = Arbuscular mycorrhiza fungi ; Buğday = Wheat ; Mikoriza = Mycorrhiza

Özet:
2 yıllık çalışmada, buğday ve yabani türlerinin mikorizaya bağımlığı sera koşullarındaaraştırılmıştır. I. yıl mikorizaya bağımlılığı test etmek için, buğdayın yabani ve primitif formlarını daiçeren 21 diploid, 29 tetraploid ve 7 hekzaploid buğday genotipi saksı denemesinde materyal olarakkullanılmıştır. Bitkiler 71 gün için mikorizalı (Glomus mossea) ve mikorizasız olarakyetiştirilmişlerdir. Herbir genotip için, kök, sap, ve toplam kuru madde ağırlığı, büyüme tepkisi, kökinfeksiyonu ve mikorizaya bağımlılık hesaplanmıştır. Yapılan bu ölçümlerden, mikoriza inokulasyonukontrolle kıyaslandığında, kök, sap ve toplam kuru madde ağırlığını sırasıyla, 3.97, 5.23 ve 4.77 katarttırmıştır. Ploidy düzeylerine göre yüksek bir varyasyon gösteren mikorizaya bağımlılık, diploid,tetraploid ve hekzaploid türler için sırasıyla, % 70.4-91.1, 56.8-90.5 ve 70.9-79.5 arasında değişimgöstermiştir ve diploid türler, tetraploid ve hekzaploid türlerden daha yüksek bağımlılıksağlamışlardır. Büyüme tepkisi de mikorizaya bağımlılıkta olduğu gibi, diploid > tetraploid >hekzaploid buğdaylar olarak sıralanmasına karşın, kök infeksiyonu tür içi ve türler arasında dahadüşük bulunmuştur. I. yıl sonucunda mikorizaya bağımlılığa göre 20 genotip (11 tür) II. yıl içindenenmek için seçilmiştir.II. yılda tüm bitkiler fizyolojik olgunlukta hasat edilmişlerdir. I yılda incelen tüm özellikler,ayrıca verim ve verim öğeleri ve bitki besin elementleri incelenmiştir. İncelenen özellikler tür içi vetürler arasında büyük bir varyasyon göstermiştir. İncelenen özellikler arasında mikoriza inokulasyonukontrolle kıyasladığında, kök, sap ve toplam kuru madde ağırlığını, bitkideki başak sayısını, bitkiboyunu, başak uzunluğunu, başaktaki başakcık sayısını ve başaktaki dane sayısını arttırmasınarağmen, başaklanma süresini kısaltmış; başak verimini ve 1000 dane ağırlığını ise değiştirmemiştir.Mikoriza inokuleli bitkilerden elde edilen danelerin P ve Zn konsantrasyonu artmasına karşın, K, Mg,Fe, Mn ve Cu konsantrasyonları ya azalma (Mn, Cu), yada değişim göstermemişlerdir (K, Mg, Fe).Mikorizaya bağımlılık ploidy düzeylerine göre yüksek bir varyasyon göstermiş olup, diploid,tetraploid ve hekzaploid türler için sırasıyla, %11.5-50.0, -0.10-35.4 ve 13.4-21.2 arasında değişimgöstermiş ve diploid türler, tetraploid ve hekzaploid türlerden daha yüksek bağımlılık sağlamışlardır.Bu çalışma sonuçları, buğdayın S(B) genomunun yüksek düzeyde mikorizaya bağımlılıkgösterdiğini, AA ve BBAA genomlarının hem bağımlılık, hem de bağımsızlık, buna karşın BBAADDgenomunun ise en düşük tepki sağladığını göstermiştir. Böylece yabani ve primitif türler bitki ıslahprogramlarında yeni kültür buğdayların geliştirilmesinde yabani gen kaynağı olarak kullanılabilirler.

Anahtar kelimeler: Triticum, Aegilops, Genom, Mikorizaya Bağımlılık, Arbuskular Mikoriza

Abstract:
2-years study was conducted to screen of mycorrhiza dependency (MD) of wheat and itsrelatives under greenhouse conditions. In the first year, a pot experiment was carried out using 21diploid, 29 tetraploid and 7 hexaploid wheat varieties, including wild and primitive accessions, to testthe mycorrhizal dependence (MD). Plants were inoculated with Glomus mossea (M) and nonmycorrhizae(NM) for 71 days. Root dry weight (wt), shoot dry wt, total dry wt, growth response, rootinfection and MD were calculated for each genotype. Of these measurements tested, on average, withmycorrhizae inoculation increased by 3.97 fold for root dry weight, 5.23 fold for shoot dry wt and4.77 fold for total dry wt, compared to control. MD indicated a high variation at each ploidy levels,which ranged from 91.1 to 70.4% for diploid, from 90.5 to 56.8% for tetraploid and from 79.5 to70.9% for hexaploid wheats, and diploid accessions observed more higher than tetraploid andhexaploid wheats. Also, growth response was observed like to MD, which found to decline in theorder diploid > tetraploid > hexaploid wheats, while root infection was found lower among and withinspecies. As a result of the first year, 20 genotypes (11 species) were selected according to MD to usein the second year.In the second year, all the plants were harvested at physiological maturity stage. It wasexamined all of the same characters of the first year. Also, it was examined yield and its componentsand plant nutrition elements. It was found high variation intra and inter-species for examinedcharacters. Of these measurements tested, with mycorrhiza inoculation increased root, shoot and totaldry wt, spike number per plant, plant height, spike length, number of spikelet per spike and number ofgrain per spike, compared to control, while it decreased heading time, and remained unchanged grainyield of spike and thousand grain wt. The P and Zn concentration of the grains produced by theinoculated plants was increased, while the concentration of K, Mg, Fe, Mn and Cu was eitherdecreased (Mn, Cu) or remained unchanged (K, Mg, Fe). Mycorrhizal dependence indicated a highvariation at each ploidy levels, which ranged from 50.0 to 11.5% for diploid, from 35.4 to -0.10 % fortetraploid and from 21.2 to 13.4% for hexaploid wheats, and diploid accessions observed more higherthan tetraploid and hexaploid wheats.Results of this studies showed that S(B) genome indicated highly to mycorrhizal dependence,AA and BBAA genomes both dependent and non-dependent, whereas BBAADD genome the lowestdependence. Thus, wild and primitive accessions can be used as gene source to improve new cultivarwheats in plant breeding programme.

Key words: Triticum, Aegilops, Genome, Mycorrhizal Dependence, Arbuscular Mycorrhizae