Tuza toleranslı Nax genleri için geliştirilen 3. geri melez makarnalık buğday popülasyonlarının fizyolojik taraması
Physiological screening of developed backcross 3. durum wheat populations for transferred salt tolerant Nax genes
Yazar: HATİCE SÜSLÜ
Danışman: PROF. DR. ERDOĞAN EŞREF HAKKI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Çevre kirliliği, toprak ve su tuzluluğu küresel su kaynaklarının azalmasına yol açar. Artan insan nüfusu nedeniyle tarım arazisindeki azalma, tarımsal sürdürülebilirlik için büyük bir tehdittir. Aşırı sıcaklıklar, toprak tuzluluğu, kuraklık ve sel gibi çeşitli abiyotik stresler, tarım ürünlerinin yetiştirilmesini ve üretimini etkiler. Farklı abiyotik stresler arasında, toprak tuzluluğu, ekili arazi alanı için en yıkıcı çevresel streslerden biridir ve bu da ürün veriminde ve kalitesinde bir azalmaya yol açar. Türk topraklarının büyük bir kısmı yüksek pH ve tuzluluk özelliklerine sahiptir. Bu nedenle, bitki besin maddeleri bitkiler için uygun formlarda mevcut değildir. Türkiye de dahil olmak üzere dünya için önemli bir tahıl olan abiyotik streslere karşı toleranslı buğday genotiplerinin geliştirilmesi faydalıdır.

Durum buğdayında D genomunun yokluğu göz önüne alındığında, bu tür tuz stresine karşı daha az toleranslıdır. Laboratuvarımızda daha önce yapılan bir çalışmada, en sık yetiştirilen Türk makarnalık buğday genotiplerinden biri olan Mirzabey-2000 ve Nax genleri içeren Avustralya makarnalık buğday hatları, AUS-5004 ve AUS-5020-7 çaprazlanmış ve tuz tolerans genleri Avustralya genotiplerinden Türk genotiplerine aktarılmıştır. Bu çalışmada deneysel materyal olarak Mirzabey-2000, AUS-5004 ve AUS-5020-7 buğday hatları ve 3. nesil geri çapraz melez popülasyonlar kullanılmıştır. GM3 materyali ve test malzemesi olan ebeveynler, sera koşullarında tuz stresi uygulanan toprak büyüme ortamında yetiştirilmiştir. Çeşitli elementel ve fizyolojik analizlerin sonuçları, Nax genlerine sahip olan materyalde gösterilmesi beklenen sonuçlara uygun olarak bulunmuştur. Ölçüm yapılan parametre sonuçlarında çeşit ve hatlar arasında önemli farklar görülmüştür. Özellikle AUS-5004 ebeveyninde tuz uygulamasıyla birlikte, tuz toleranslılığının tespitinde önemli bir parametre olan bitki kuru ağırlığında artış görülmüş, GM3 Mirzabey x 5004 hattında da bitki kuru ağırlığı içeriğinin yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bulguya göre aktarılan Nax genlerinin melez hattında aktif olup tuza toleranslılılığı artırdığı belirlenmiştir.

Abstract:
Environmental pollution, soil and water salinity leads to a reduction in global water resources. The decrease in the agricultural land due to the increasing human population is a major threat for agricultural sustainability. Various abiotic stresses, extreme temperatures, soil salinity, drought and floods affect the cultivation and production of agricultural products. Among different abiotic stresses, soil salinity is one of the most destructive environmental stresses for cultivated land area, which leads to a decrease in product yield and quality. A large part of Turkish soil has high pH and salinity characteristics. Therefore, plant nutrients are not available for plants in suitable forms. Being an important cereal for world including Turkey, it is beneficial to develop wheat genotypes that are tolerant to abiotic stresses.

Given the absence of the D genome in durum wheat, it is less tolerant towards salt stress. Mirzabey-2000, one of the most common durum wheat varieties produced in Turkey, and Australian durum wheat lines, AUS-5004 and AUS-5020-7 containing Nax genes were crossed and salt tolerance genes were transferred. Thus, in this study, Mirzabey-2000 genotype, AUS-5004 and AUS-5020-7 wheat lines, and 3rd generation back-crossed hybrid populations were used as the experimental material. The results obtained from the various elemental analyzes carried out on samples of GM3 material and the parents which are the test material against the salt stress applied in the soil growth environment under the greenhouse-potting conditions and the results obtained from the physiological analyses were found to be compatible with the reactions expected to show the material having Nax genes. Significant differences were observed between varieties and lines in the measured parameter results. Especially with the application of salt in AUS-5004 parent, an increase in plant dry weight, which is an important parameter in the determination of salt tolerance, was observed and GM3 Mirzabey x 5004 line was found to have high plant dry weight content. According to the findings, it was determined that the transferred Nax genes were active in the hybrid line and increased salt tolerance.