Kızılçamda genetik ve fenotipik parametrelerin tahmini
Prediction of genetic and phenotypic parameters in Turkish red pine
Yazar: MEHMET ACET
Danışman: PROF. DR. ZAFER ÖLMEZ
Artvin Çoruh Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Orman Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Genetik = Genetics ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering ; İstatistik = Statistics
Dizin: Ağaç ıslahı = Tree breeding ; Bitki ıslahı = Plant breeding ; En iyi doğrusal yansız tahmin yöntemi = Best linear unbiased prediction method ; Kantitatif genetik = Quantitative genetic ; Seleksiyon ıslahı = Selective breeding ; İstatistiksel modeller = Statistical models

Özet:
Uygulamalı ağaç ıslahı çalışmalarında döl denemeleri genetik parametrelerin elde edilmesi için kullanılan temel araçlardan biridir. Bu çalışmada Ege Bölgesi Alt Yükselti Islah Zonundaki (0-400m) üç adet kızılçam döl denemelerinde bulunan açık tozlaşma ürünü 188 aileye ait periyodik veriler (4., 8., 12. ve 16. yaşlardaki boy ve 8., 12., 16., ve 21. yaşlardaki çap) analiz edilmiştir.  Ege Bölgesi'nde kızılçam ıslah çalışmalarının etkin bir şekilde ilerlemesine katkı sağlanması amacıyla; (1) geniş alanlarda kurulmuş deneme sahalarında genetik varyansın tahmininde mekânsal analiz yöntemlerinin etkinliğinin ortaya konması, (2) ıslah döngüsünün kısaltılabilmesi için ihtiyaç duyulan optimum seleksiyon yaşının tahmin edilmesi ve (3) olası genetik kazanç kayıplarının üstesinden gelebilmek için genotip çevre interaksiyonu düzeyinin ortaya konması hedeflenmiştir. 

Mekânsal modelde elde edilen parametreler geleneksel model analizleri ile kıyaslandığında, eklemeli genetik varyansların ortalama %11, kalıtım derecelerinin ise ortalama %5 arttığı tahmin edilmiştir. Hata (artık) varyansının ortalama %9,3 arttığı ve buna karşın kalıtım derecelerinin standart hata ortalamasının ise %55'in üzerinde azaldığı görülmüştür. Erken seleksiyon yaşı için zaman, kalıtım dereceleri, genetik korelasyonlar, nesil başına seçim verimliliği katsayısı, verimli tohum verme yaşı, varyasyon katsayıları ve genetik kazançlar değerlendirilmiştir. Bu bulgular optimum seleksiyon yaşı için birlikte değerlendirildiğinde, 12. yaş çap karakteri (20-30 aile seleksiyonunda) ve 8. yaş boy karakteri (20 veya daha az aile seleksiyonunda) öne çıkmaktadır. Latent regresyonda stabil olmayan genotiplerin (ailelerin) çevre ile interaksiyona girerek genetik kazanç kayıplarına yol açtığı görülmüştür. İlk 30 aile seçimiyle 21.yaş için hesaplanan ortalama genetik kazancın yaklaşık %25 azalmasına, böylece kazancın 15,6'dan 11,75'e düşmesine sebep olmaktadır.

Abstract:
Progeny trials are one of the basic tools used to obtain genetic parameters in applied tree breeding studies. In this study, periodic data (height at ages 4, 8, 12, and 16 and diameter at ages 8, 12, 16, and 21) of 188 open pollinated families in three Turkish red pine progeny trials in the Aegean Region Lower Altitude Improvement Zone (0-400 m) were analyzed. In order to contribute to the effective progress of the Turkish red pine breeding studies in the Aegean Region; it is aimed to (1) reveal the effectiveness of spatial analysis methods in the estimation of genetic variance in experimental fields established in large areas, (2) estimate the optimum selection age needed to shorten the breeding cycle, and (3) reveal the level of genotype-environment interaction to overcome possible genetic gain loss.

When the parameters obtained in the spatial model were compared with the traditional model analyses, it was estimated that additive genetic variances increased by 11% and heritability increased by 5% on average. It was observed that the error (residual) variance increased by an average of 9,3%, while the mean of the standard error of heritability decreased by over 55%. Time, heritability, genetic correlations, selection efficiency coefficient per generation, productive seeding age, coefficients of variation and genetic gains were evaluated for early selection age. When these findings are evaluated together for the optimum selection age, the 12th age diameter character (in the 20-30 family selection) and the 8th age height character (in the 20 or less family selection) stand out. In the latent regression, it has been seen that unstable genotypes (families) interact with the environment and cause loss of genetic gain. With the first 30 family selections, it causes the average genetic gain calculated for the 21st age to decrease by approximately 25%, thus decreasing the gains from 15,6 to 11,75.