Yerel Karacadağ çeltiği (Oryza sativa L.)'nde kimyasal mutagen uygulaması ile herbisite karşı dayanıklı hatların geliştirilmesi
Development of herbicide resistant lines by chemical mutagen treatment in local Karacadağ rice (Oryza sativa L.)
Yazar: MUHAMMED İSMAİL AKYILDIZ
Danışman: PROF. DR. AYDIN ALP
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı / Tarla Bitkileri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Moleküler genetik = Molecular genetic

Özet:
Bu araştırmada bazı Karacadağ çeltik popülasyonlarına (Oryza sativa L.) ait mutant tohumların herbisit uygulamasına dayanıklılığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Kimyasal mutagen uygulaması olarak 2021 yılında Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Biyoteknoloji Laboratuvarında ekim öncesi tohumlara 'Sodyum Azid' (NaN3) uygulanarak mutasyon oluşturulmuş ve tarla şartlarında denenerek M1 generasyonu elde edilmiştir. Mutagen uygulanan M1 tohumları ekilerek tohumlar çoğaltılmıştır. 2022 çeltik yetiştirme sezonunda tarla koşullarında yetiştirilen M2 bitkilerine 3-4 yapraklı dönemde İmidazolinon (IMI) etken maddeli herbisit uygulanmıştır. Tarla araştırmaları tesadüf blokları deneme desenine göre üç tekerrürlü olarak, Dicle Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Araştırma ve Uygulama alanında yürütülmüştür. Araştırma sonucunda Alatosun ve Cobi popülasyonlarından 6'şar adet, Sarıçanak ve Subatan popülasyonlarından 3'er adet herbisit uygulamasına dayanıklılık gösteren bitkiler elde edilmiştir.  Elde edilen bitkilerin bitki boyu, salkımda tane sayısı, sap çapı, salkım uzunluğu, kardeşlenme sayısı ve tane ağırlığı parametreleri incelenmiştir.  Araştırma sonucunda; herbisit uygulaması yapılmış ve herbisite dayanıklı bulunmuş popülasyonların bitki boyları 50.67±0.57-56.67±9.00 cm arasında değişim göstermiştir. Herbisit uygulanan parsellerde sakımda tane sayısı 12.41±8.23-28.28±11.21 arasında değişiklik göstermiş, sap çapı değerleri 2.01±0.72-2.92±0.65 mm arasında değişim gösterdiği, salkım uzunluğu 9.00±1.64-10.13±1.79 cm arasında değişim gösterdiği, kardeşlenme sayısının 1.67±1.36-2.80±0.44 adet arasında değişim gösterdiği ve salkım tane ağırlığının 0.88±0.78-1.47±0.39 g arasında değişim gösterdiği saptanmıştır. Herbisit uygulaması yapılmayan kontrol gruplarında, herbisit uygulaması yapılan parsellere kıyasla daha yüksek değerler verdiği, popülasyonların mutagen uygulamasından farklı derecelerde etkilendiği ortaya çıkmıştır. Tane ağırlığının herbisit uygulamasından etkilenmediği, kontrol grubu ile herbisit uygulanan popülasyonlar arasında istatistiki olarak önemli farklılık gözlenmemiştir. Herbisit uygulaması yapılan popülasyonlar kendi kontrol grupları ile kıyaslandığında Alatosun, Sarıçanak ve Subatan popülasyonlarında tane ağırlığı bakımından önemli farklılık görülmezken, Cobi popülasyonunun kontrol grubu herbisit uygulanan parsellerden yüksek değerler göstermiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the herbicide resistance of mutant seeds of some Karacadağ paddy populations (Oryza sativa L.). As a chemical mutagen application, mutation was created by applying 'Sodium Azide' (NaN3) to the seeds before sowing in Atatürk University, Faculty of Agriculture, Biotechnology Laboratory in 2021 and M1 generation was obtained by testing under field conditions. Mutagen treated M1 seeds were sown and the seeds were multiplied. In the 2022 paddy growing season, M2 plants grown under field conditions were treated with herbicide with the active ingredient Imidazolinone (IMI) at the 3-4 leaf stage. The field studies were carried out in three replicates according to the randomized blocks experimental design at Dicle University, Faculty of Agriculture, Field Crops Research and Application Area. As a result of the research, 6 plants each from Alatosun and Cobi populations and 3 plants each from Sarıçanak and Subatan populations showing resistance to herbicide application were obtained. Plant height, number of grains in panicle, stem diameter, panicle length, number of tillering and grain weight parameters of the plants obtained were analyzed. As a result of the study, plant height of herbicide treated and herbicide resistant populations varied between 50.67±0.57-56.67±9.00 cm. In herbicide-treated plots, the number of grains in storage varied between 12.41±8.23-28.28±11.21, stem diameter values varied between 2.01±0.72-2.92±0.65 mm, panicle length varied between 9.00±1.64-10.13±1.79 cm, tillering number varied between 1.67±1.36-2.80±0.44 and panicle grain weight varied between 0.88±0.78-1.47±0.39 g. It was found that the control groups without herbicide application gave higher values compared to the herbicide treated plots, and the populations were affected by the mutagen application to different degrees. Grain weight was not affected by herbicide application and no statistically significant difference was observed between the control group and herbicide treated populations. When the herbicide treated populations were compared with their control groups, Alatosun, Sarıçanak and Subatan populations showed no significant difference in terms of grain weight, while the control group of Cobi population showed higher values than the herbicide treated plots.