Arpada kısa boyluluğun farklı azot dozu uygulamalarında tarımsal özelliklere etkisi
Effect of short stature on agronomic characters of barley grown under different nitrogen rates
Yazar: OĞUZHAN ÖNAL
Danışman: PROF. DR. NEJDET KANDEMİR
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada markör destekli ıslah çalışmaları ile geliştirilen farklı kısa bitki boyu genlerine sahip yakın izogenik hatların farklı azot (8 kg/da ve 12 kg/da) şartlarındaki değişimleri araştırılmıştır. Çalışmada arpada üç farklı kısa boyluluk geni taşıyan yakın izogenik hatlar ile Tokak 157/37 ve Baronesse ebeveyn çeşitleri olmak üzere toplam beş genotip incelenmiştir. İncelenen ilk gen olan denso Triumph çeşidinden, ikinci gen olan hst3 ise Steptoe çeşidinden Tokak 157/37 çeşidine aktarılmıştır. Araştırılan üçüncü gen olan eps2 ise Tadmor çeşidinden Baronesse çeşidine aktarılmıştır. Araştırma Tokat Kazova şartlarında yazlık tarla denemesi olarak yürütülmüştür. Araştırmada başaklanma süresi, olgunlaşma süresi, bitki boyu, metrekarede başak sayısı, yatma oranı, başakta tane sayısı, bin tane ağırlığı, biyolojik verim, tane verimi, hasat indeksi, hektolitre ağırlığı, protein içeriği gibi tarımsal özellikler incelenmiştir. Çalışmada incelenen bütün karakterler bakımından genotipler arasında istatistiksel farklılıklar belirlenmiştir. Azotlu gübreleme metrekarede başak sayısı, bin tane ağırlığı, hektolitre ağırlığı, protein oranı, biyolojik verim ve tane verimi özelliklerini önemli düzeyde etkilemiştir. Tokak 157/37 çeşidine aktarılan denso geni bu çeşitte başaklanma süresini dört gün, olgunlaşma süresini ise üç gün geciktirmiş, başakta tane sayısını 1,30 adet, hasat indeksini %3,88 oranında, protein oranını ise %0,20 oranında artırmıştır. Öte yandan denso geni bitki boyunu 21 cm, yatmayı yaklaşık %31, bin tane ağırlığını 6,39 g, biyolojik verimi 235 kg/da, tane verimini yaklaşık 30 kg/da, hektolitre ağırlığını ise 1,69 kg düşürmüştür. Metrekarede başak sayısını ise etkilememiştir. Tokak 157/37 çeşidine aktarılan hst3 geni ise, bitki boyunu 8 cm ve yatma oranını yaklaşık %16 azaltırken, bin tane ağırlığını 4,79 g, hektolitre ağırlığını 0,85 kg, hasat indeksini ise %1,42 oranında artırmıştır. Diğer karakterleri etkilememiştir. Baronesse çeşidine aktarılan eps2 geni bu çeşitte başaklanma süresini yaklaşık 2,5 gün olgunlaşma süresini ise yaklaşık 2 gün hızlandırmıştır. Metrekarede başak sayısını 92 adet, tane verimini yaklaşık 59 kg/da, hasat indeksini %4,43 oranında, hektolitre ağırlığını 1,37 kg/da, protein oranını ise %0,51 düzeyinde artırmıştır. Bu genin aktarılması ile bitki boyunda 5 cm kısaltma elde edilirken incelenen diğer karakterler etkilenmemiştir. Sonuç olarak denso geni bitki boyunu 21 cm kısalttığından dolayı bin tane ve hektolitre ağırlığı karakterleri üzerinde önemli azalmalara neden olmuş ve yatma oranının yüksek olduğu şartlarda yetiştirilen yemlik arpaların ıslahında kullanımının daha uygun olacağı görülmüştür. Bitki boyunda 8 cm kısalma sağlayan hst3 geni bin tane ve hektolitre ağırlıklarında artış meydana getirmesi nedeniyle maltlık arpa ıslahında kullanım açısından daha uygun görünmektedir. Bitki boyunda sadece 5 cm kısalmaya yol açan eps2 geni de metrekarede başak sayısını ve hektolitre ağırlığını artırması ile maltlık arpalarda yatmanın ciddi bir sorun olmadığı alanlar için arpa ıslahında verim ve kalitenin birlikte artırılması amacıyla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

ANAHTAR KELİMELER: Azotlu Gübreleme, denso, eps2, Hasat İndeksi, hst3, Kısa Bitki Boyu, Yatma

Abstract:
In the present study, different isogenic lines developed through introgression of three short stature genes using marker assisted breeding were evaluated with two nitrogen rates (80 and 120 kg/ha). Three isogenic lines carrying three short stature genes, and recurrent parents Tokak 157/37 and Baronesse were studied. The first gene was denso and it was transferred from cv. Triumph to Tokak 157/37. The second gene was hst3 transferred from cv. Steptoe to cv. Tokak 157/37. The third gene was eps2 and it was transferred from cv. Tadmor to cv. Baronesse. A field trial was carried out in Tokat Kazova region of Turkey. Time to heading, time to maturity, plant height, number of spikes per area, lodging, number of kernel per spike, 1000-seed weight, biological yield, seed yield, harvest index, test weight and protein content were determined. Significant differences were observed among the genotypes for all traits studied. Nitrogen fertilizer rates significantly affected the number of spikes per area, 1000-seed weight, test weight, protein content, biological and seed yield traits. denso gene introgressed into cv. Tokak 157/37 delayed time to heading and time to maturity for four and three days, respectively, increased the number of kernels per spike by 1.30, harvest index by 3.88 and protein content by 0.20%. On the other hand, denso gene reduced plant height by 21 cm, lodging by 31%, 1000-seed weight by 6.39 g, biological yield by 2.35 t/ha, seed yield by 0.30 t/ha and test weight by 1.69 kg. Number of spikes per area was not affected by denso. The second gene studied, hst3, decreased plant height by 8 cm, lodging by 16% while increasing 1000-seed weight by 4.79 g, test weight by 0.85 kg and harvest index by 1.42% when introgressed into cv. Tokak 157/37. Other traits were not influenced by hst3. When introgressed into cv. Baronesse, eps2 gene hastened time to heading by about 2.5 days and time to maturity by 2.0 days. This gene increased number of spikes per area by 92, seed yield by 0.59 t/ha, harvest index by 4.43%, test weight by 1.37 kg and protein content by 0.51%. This gene resulted in a 5 cm shortening in plant height, but did not affect other traits. In conclusion, denso gene resulted in a 21 cm reduction in plant height and consequently decreased the seed size and test weight. Thus, it could be useful for improving the lodging in feed barley for areas where lodging is severe. hst3 which resulted in a 8 cm reduction in plant height increased seed size and test weight, and therefore could be more appropriate for the improvement of malting barleys. Resulting in a 5 cm decrease in plant height, eps2 gene, which caused increases in number of spikes per area and test weight, could be used for the improvement of yield and quality of malting barley together for production areas where lodging is not severe.

KEYWORDS: Nitrogen Fertilization, denso, eps2, Harvest İndex, hst3, Short Plant Stature, Lodging