Çörek otu (Nigella sativa L.) bitkisinde sodyum azid uygulamasının optimizasyonu ve M1 generasyonunda tarımsal özelliklerin belirlenmesi
Optimization of sodium azide application in black cumin (Nigella sativa L.) and determination of agronomic characteristics in M1 generation
Yazar: HİVRUN TURANLI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FURKAN ÇOBAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Mutasyon ıslahı = Mutation breeding ; Nigella sativa L. = Nigella sativa L. ; Sodyum azid = Sodium azide ; Çörekotu = Nigella

Özet:
Amaç: Klasik ıslah yöntemleri kullanarak çeşit geliştirmede gen kaynağı olarak kullanılabilecek çörek otu hatlarının geliştirilmesinde ilk aşama olan uygun kimyasal mutagen olarak kullanılacak sodyum azidin tohumlara uygulama optimizasyonu (doz, süre) ve M1 tohum elde edilmesidir.
Yöntem: Çörek otu bitkisinde sodyum azid uygulamasının optimazasyonunu sağlamak amacıyla 4 farklı konsantrasyon (1, 2, 3 ve 4 mM) ve sürede (1, 2, 3 ve 4 sa) mutagen uygulaması gerçekleştirilmiş ve çimlenme parametreleri üzerinde etkileri belirlenmiştir. Arazi çalışmasında M1 generasyonunda tarımsal özelliklerin belirlenmesi için oluşturan mutant ve kontrol grubundan tek bitki seçimleri ile agronomik ölçüm ve gözlemler yapılmıştır.
Bulgular: Sodyum azid kontrasyonlarının artmasına bağlı olarak çimlenme oranı, çimlenme hızı katsayısı, çimlenme hızı indeksi, çimlenme gücü indeksi azalmış ortalama çimlenme zamanı artmıştır. Farklı sodyum azid konsantrasyonları ve zamanlarının çörek otunun çimlenme parametrelerine ait varyans analiz sonuçları göz önüne alındığında doz uygulaması arasındaki farklılıklar tüm varyasyon kaynaklarında önemli çıkmıştır. Çimlenme oranı kontrol grubunda %85,6 iken dozların artması ile %38,0' e kadar düştüğü gözlemlenmiştir. Arazi performansı göz önüne alındığında M1 bitkilerinde bitki boyu, ilk dal yükseliği, ilk kapsül yüksekliği, kapsül çapı, bin tane ağırlığı bakımından mutant grubu ve kontrol grubuna arasındaki farklılık önemli çıkarken; dal sayısı, bitkide kapsül sayısı, kapsülde tohum sayısı, bitki başına verim bakımından bu farklılıklar önemsiz bulunmuştur. Mutant grubunda ortalama bitki boyu 49,98 cm, dal sayısı 5,25 adet, ilk dal yüksekliği 19,86 cm, ilk kapsül yüksekliği 36,58 cm, kapsül çapı 9,92 mm, bitkide kapsül sayısı 12,16 adet, kapsülde tohum sayısı 75,7 adet, bin tane ağırlığı 4,00 g, bitki başına verim 3,29 g olarak tespit edilmiştir.
Sonuç: Çimlenme parametreleri göz önüne alındığında tohumlara uygulanmasına karar verilen doz x süre kombinasyonu 3 mM x 2 sa olarak belirlenmiştir. Arazi çalışması sonucunda sodyum azidin, çörek otu bitkisinin iyileştirilmesi için varyasyon oluşturma amacıyla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Çörek otu, Nigella sativa L. sodyum azid, mutasyon ıslahı

Abstract:
Purpose: The first step in the production of black cumin lines that can be used as a gene source in cultivar development using classical breeding methods is the optimization of the application (dose, duration) of sodium azide to the seeds to be used as a suitable chemical mutagen and obtaining M1 seeds.
Method: In order to optimize sodium azide application in black cumin, 4 different concentrations (1, 2, 3 and 4 mM) and duration (1, 2, 3 and 4 h) were applied mutagen and their effects on germination parameters were determined. In the field study, agronomic measurements and observations were provided with single plant selections from the mutant and control groups for the determination of agricultural characteristics in the M1 generation.
Findings: Depending on the increase in sodium azide concentrations, germination rate, germination rate coefficient, germination rate index, germination power index decreased and mean germination time increased. Considering the variance analysis results of germination parameters of black cumin at different sodium azide concentrations and durations, the differences between dose administration were significant in all sources of variation. While the germination rate was 85.6% in the control group, it was observed that it decreased to 38.0% with increasing doses. Considering the field performance, the difference between the mutant group and the control group was significant in terms of plant height, first branch height, first capsule height, capsule diameter, and thousand-seed weight in M1 plants. These differences were insignificant in terms of the number of branches, the number of capsules per plant, the number of seeds in the capsule, and the yield per plant. The results obtained from mutant group were as follows. Plant height 49.98 cm; number of branches 5.25; first branch height is 19.86 cm; first capsule height 36.58 cm; capsule diameter 9.92 mm; number of capsules per plant 12.16; number of seeds in the capsule 75.7; thousand seed weights 4.00 g; and yield per plant 3.29 g.
Results: Considering the germination parameters, the dose x time combination decided to be applied to the seeds was determined as 3 mM x 2 h. As a result of the field study, it was concluded that sodium azide can be used to create variation for the improvement of black cumin plant.

Keywords: Black cumin, Nigella sativa L. sodium azide, mutation breeding