Pamukta (Gossypium hirsutum L.) su stresi koşullarında verim, verim unsurları, kalite ve kuraklığa dayanıklılık özelliklerinin kalıtımı
Inheritance of yield, yield components, quality and drought resistance characteristics of cotton (Gossypium hirsutum L.)  under water stress conditions
Yazar: HASAN DOĞAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ALİ KAYNAK
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Kantitatif genetik = Quantitative genetic

Özet:
Amaç: Kuraklık tarımda en önemli çevresel stres olduğundan, kuraklık stresi koşulları altında iyileştirilmiş verime sahip yeni genotipler geliştirmek bitki ıslahının önemli hedeflerindendir. Bu çalışma, stres koşullarına tolerant yeni pamuk çeşitlerininin geliştirilmesine kaynaklık edecek uygun anaç ve melez kombinasyonlarını belirlemek; kuraklık stresi koşullarında pamukta verim, verim unsurları, lif kalite özellikleri ve bazı fizyolojik parametrelerin kalıtımını incelemek ve kuraklık indeksleriyle genotiplerin tolerans/hassasiyet seviyelerini tespit etmek amacıyla yürütülmüştür.
Materyal Yöntem: Çalışmanın birinci yılında Harem 2, May 344, Fiona, BA1010, GC555 Zeta2, MS30/1 ve Tamcot Sphinx pamuk genotipleri line tester eşleşme desenine melezlenmiş, 15 adet F1 melez kombinasyonu elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci yılında ebeveynler ve melez kombinasyonları tam-kısıtlı sulama koşullarında yürütülmek üzere tesadüf bloklarında bölünmüş parseller deneme desenine göre 3 tekerrürlü yürütülmüştür. Ana parsel su uygulaması, alt parsel genotip olacak şekilde düzenlenmiştir. Parseller 10 m uzunluğunda, sıra arası 70 cm ve 1 sıradan oluşturulmuş, sıra üzeri mesafe 15 cm olacak şekilde seyreltilmiştir. Topraktaki nem düzeyine göre %100 ve %50 sulama yapılarak kuraklık stresi oluşturulmuştur. 
Bulgular: Yapılan istatistiksel değerlendirmelere göre bitki boyu, odun dalı sayısı, koza kütlü ağırlığı, çırçır randımanı, 100 tohum ağırlığı, lif inceliği, lif uzunluğu, lif kopma dayanıklılığı, lif kopma uzaması, lif yeknesaklık oranı, klorofil içeriği ve yaprak nisbi su içeriği özelliklerinin kalıtımında eklemeli;  ilk koza açma süresi, meyve dalı sayısı, boy/nod oranı, koza sayısı, kütlü verimi ve kanopi sıcaklığı özelliklerinde ise eklemeli olmayan gen etkisi daha yüksek bulunmuştur. Verim ve önemli verim unsurlarından meyve dalı sayısı, koza sayısı, boy/nod oranı, yaprak nisbi su içeriği özellikleri yönünden BA1010; çırçır randımanı ve lif kalite özellikleri için Fiona pamuk çeşidinin en iyi genel uyum yeteneği gösteren anaçlar olduğu tespit edilmiştir. Bitki boyu, lif inceliği, lif kopma uzaması ve yaprak nisbi su içeriği özellikleri için olumsuz, incelenen diğer özellikler için olumlu yönde heterosis oluşmuştur. Özel uyum yeteneklerinde Harem2 x Zeta2 ve BA1010 x MS 30/1 genotipleri verim ve verim unsurları, Fiona x MS 30/1 melez kombinasyonu ise kalite parametreleri bakımından öne çıkmıştır. Optimum ve stres koşullar altındaki verimlerin birlikte değerlendirilmesiyle hesaplanan indeks değerlerinden STI, MP, GMP ve HM'in her iki koşuldaki verimle önemli korelasyona sahip olduğu saptanmıştır. Harem2 x Zeta2 ve GC 555 x MS 30/1 genotiplerinin her iki koşulda yüksek verime ulaştıkları ancak stabilitelerinin düşük olduğu, GC555 çeşidi ve BA1010 x MS 30/1 melez kombinasyonun ise stres koşullarında yüksek verim kapasitesine sahip oldukları, iyi sulama koşullarında verim kapasitelerinin sınırlı ve verim açısından daha stabil oldukları saptanmıştır.
Sonuç: Çalışmada incelenen meyve dalı sayısı, boy/nod oranı, koza sayısı ve kütlü verimi gibi verim unsurlarında tespit edilen eklemeli olmayan genetik etkinin varlığı nedeniyle tek bitki seçimlerinin ileriki dönemlerde (F5-F6) yapılmasının daha uygun olacağı sonucuna varılmıştır. Kuraklık stresine tolerant yüksek verimli pamuk çeşitlerinin geliştirilmesi için Harem2 x Zeta2, GC555 x MS30/1 ve BA1010 x MS30/1 melez kombinasyonlarının ileri generasyonlara aktarılmasınına karar verilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Pamuk, Kuraklık Stresi, Gen Etkisi, Heterosis, Kuraklık İndeksleri

Abstract:
Aim: Since drought is one of the most important environmental stress in agriculture, developing new cultivars with improved yields under drought stress conditions is an important goal of plant breeding. This study aimed to determine suitable parent and hybrid combinations that will serve as a source for the development of new cotton varieties tolerance to stress conditions. In addition this research was also carried out to examine the inheritance of yield, yield components, fiber quality characteristics and some physiological parameters in cotton under drought stress conditions and determined tolerance/sensitivity levels of genotypes by means of drought indices.
Material and Method: In this study Harem2, May344, Fiona, BA1010, GC555, Zeta2, MS30/1, Tamcot Sphinx and 15 hybrid populations created by hybridization according to the line tester mating design was used as plant material. This experiment was carried out in split plot under RCBD arrangement with three replications. The water levels were kept in main plot whereas genotypes in subplot. Seeds of the 23 entries per replication and treatment were planted in single row plot. There were 70 cm and 15 cm distance between row to row and plant to plant respectively. This experiment was conducted using normal irrigation (100%) and giving stress at 50% reduced irrigation. 
Result: According to line tester analysis, plant height, number of monopodial branches, seed cotton weight per boll, ginning out turn, 100 seed weight, fiber fineness, fiber length, fiber strength, fiber elongation, uniformity ratio, chlorophyll content and leaf relative water content traits was controlled by the additive gen effect. On the other hand, while the time of first boll opening, number of fruiting branches, height/node ratio, number of bolls per plant, seed cotton yield and canopy temperature was determined by non-additive gen effects. While BA1010 cotton cultivar's GCA was detected superior than other genotypes in terms of yield and important yield compenents such as number of fruiting branches, number of bolls per plant height/node ratio, relative water content of leaves; Fiona were found to be the parent showing the best GCA for ginning out turn and fiber quality characteristics. Negative heterosis was observed for plant height, fiber fineness, fiber elongation and leaf relative water content, while positive heterosis for other investigated properties. For SCA, Harem2 x Zeta2 and BA1010 x MS30/1  genotypes stood out in terms of yield and yield compenents and Fiona x MS 30/1 hybrid combination in terms of quality parameters. It was determined that STI, MP, GMP and HM indices which was calculated by evaluating the yields under optimum and stress conditions together had a significant correlation with the yield under both conditions. It was also determined that Harem2 x Zeta2 and GC555 x MS30/1 genotypes reached high yields under both conditions but their stability was low, GC555 cultivar and BA1010 x MS30/1  hybrid combination had high yield capacity under stress conditions, but their yield capacity was limited and more stable in terms of yield when environmental conditions improved. 
Conclusion: It was concluded that it would be more appropriate to make single plant selections in the future (F5-F6) generations due to the presence of non-additive genetic effects in yield and yield compenents such as the number of fruit branches, height/node ratio, and number of bolls per plant and seed cotton yield. Also Harem2 x Zeta2, GC555 x MS30/1 and BA1010 x MS30/1 hybrid combinations should be transferred further generations.
Key Words: Cotton, Drought Stress, Gene Effects, Heterosis, Drought Indices