Pamukta (Gossypium hirsutum L.) tam ve kısıtlı sulama koşullarında verim ve lif kalite özelliklerinin tam diallel melezleme yöntemi ile genetik analizi
Genetic analysis of cotton (Gossypium hirsutum L.) yield and fiber quality by full diallel method under full and deficit irrigation conditions
Yazar: HATİCE KÜBRA GÖREN
Danışman: DOÇ. DR. ÖNER CANAVAR
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Diallel analiz = Diallel analysis ; Kuraklık = Drought ; Pamuk = Cotton

Özet:
Amaç: Bu çalışma, üç adet kuraklık stresine tolerant, üç adet kuraklık stresine hassas olmak üzere toplam altı adet pamuk genotipinin, tam diallel melezleme yöntemine uygun olarak yapılan melezleme sonucunda elde edilen F1 ve F2 generasyonlarında; pamukta verim, verim komponentleri ve lif kalite parametrelerinin genetik yapısı ve incelenen özelliklere ilişkin kantitatif kalıtım özelliklerinin optimum (% 100) ve kısıtlı (%50) sulama koşullarında , genotipik varyasyonun saptanması ve anasal etkiyi araştırarak daha sonra yapılacak çeşit ıslahı çalışmalarına yardımcı olabilmek amacıyla yürütülmüştür.
Metaryal ve Yöntem: Çalışmanın birinci yılında Gloria, Nazilli 84-S, NP Ege, Nazilli M-503, DAK 66:3, NIAB 999 çeşitleri tam diallel olarak melezleme yapılmış ve F1 tohumlukları elde edilmiştir. Aynı zamanda, ADÜ Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümünde önceki yıl belirtilen pamuk genotipleri kullanılarak yürütülen tam diallel melezleme sonucunda elde edilen F1 generasyonuna ait tohumlar ekilerek F2 generasyonuna ait tohumlar da elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci yılında, materyal olarak kullanılan ebeveynler, F1 ve F2 generasyonuna ait melez kombinasyonları, sıra arası 70, sıra üzeri 12 cm, sıra uzunlu 6 metre bir sıralı, tesadüf blokları deneme desenine uygun olarak 4 tekerrürlü olarak ekilmiş ve tüm denemeler tam (% 100) ve kısıtlı sulama koşullarında (% 50) yürütülmüştür. Çalışmada ölçülen agronomik ve lif kalite özelliklerinden elde edilen veriler, Griffing Metot I, Model I uyum yetenekleri analizi, tam diallel tablo varyans analizi, Jinks-Hayman diallel melez analizi ve heterosis-heterobeltiosis oranları ile değerlendirilmiştir.
Bulgular: Jinks- Hayman tipi varyans analizinde tüm popülasyonlar ve özellikler için; eklemeli varyans ile dominantlık varyansı arasındaki farkın (D-H1) negatif değer alması tüm özelliklerin kalıtımında dominant etkilerin daha önemli olduğunu ve dominantlık derecesinin (H1/D)1/2 1'den büyük olması üstün dominantlığın bulunduğunu ortaya koymuştur. Wr/Vr grafikleri incelendiğinde ise yine tüm popülasyonlar ve özellikler için dominant gen etkilerinin (üstün dominant, kısmi dominant, tam dominant) önemli olduğu saptanmıştır. Griffing tipi analiz yönteminde ise, çırçır randımanı, tek koza kütlü ağırlığı, koza sayısı, meyve dalı, lif uzunluğu, lif inceliği, lif kopma dayanıklılığı, lif elastikiyeti, sulama suyu kullanım randımanı, su kullanım randımanı ve verim değeri için GKY/ÖKY oranının 1'den büyük olduğu tespit edilmiş ve özelliklerin kalıtımının eklemeli genlerin etkisi altında olduğu sonucuna varılmıştır. Bununla beraber kombinasyon yetenekleri varyans analizinde tüm popülasyonlar için, hem eklemeli gen etkilerini işaret eden GKY hem de eklemeli olmayan gen etkilerini temsil eden ÖKY önemli bulunmuştur. Tüm bunların ışığında bu analiz yönteminde incelenen özellikler için eklemeli ve eklemeli olmayan genlerin birlikte etki etmesine rağmen GKY/ÖKY oranının 1'den büyük olması eklemeli genlerin çoğunlukta olduğunu göstermektedir.
Sonuç: Yapılan çalışmada, kuraklığa dayanıklı pamuk ıslah çalışmalarında seleksiyonun F5-F6 generasyonunda yapılmasının uygun olduğunu, tam sulama ve kuraklık stresi koşullarında melezlerdeki gen hareketlerinin farklılığından dolayı, kuraklığa dayanıklı bitki ıslahının kuraklık koşulları altında yapılması gerektiğini, metodun uygulanacağı popülasyonun seçimi, çevre faktörü, değerlerin elde edilmesi ve analizin yorumlanma şekli önemli olmasıyla birlikte melez varyete ıslahı ile iligili çalışmalarda Griffing tipi diallel analiz yöntemi, popülasyonların genetik yapılarını araştırmada ise Jinks-Hayman tipi analiz yönteminin uygun olacağı sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Pamuk, Diallel analiz, Anasal etki, Kuraklığa dayanıklılık/tolerant

Abstract:
Objective: In this study, six cotton genotypes, including three drought stress tolerant and three sensitive to drought stress, were crossed using complete full diallel cross method, obtaining F1 and F2 generations; to determine the genetic structure and quantitative heritability of cotton yield, yield components and fiber quality parameters under well watered (100%) and deficit (50%) irrigation conditions. This study was carried out to determine the effect of well watered and deficit irrigation conditions on genotypic variation and the maternal effect on the examined traits to support further breeding studies.
Materials and Methods: In the first year of the study, Gloria, Nazilli 84-S, NP Ege, Nazilli M-503, DAK 66:3, NIAB 999 varieties were crossed with full diallelmethod and F1 generations were obtained. At the same time, F2 generation seeds were obtained from the seeds of the F1 generation in the Field Crops Department of ADU Faculty of Agriculture. In the second year of the study, parents, F1 and F2 generations were planted with an inter-row spacing of 70 cm and intra-row spacing of 12 cm, in Randomized Complete Block Design with four replications under the well watered (100%) and deficit (50%) irrigation conditions. Selected agronomic and fiber quality characteristics of the Parents, F1 and F2 generations were measured. The data obtained as a result of the agronomic and fiber quality characteristics measured in the study were evaluated by Griffing Method I, Model I adaptability analysis, full diallel table variance analysis, Jinks-Hayman diallel hybrid analysis and heterosis-heterobeltiosis ratios.
Findings: For all populations and traits in Jinks- Hayman analysis of variance; The dominant effects were found more important in the inheritance of all traits, because the negative value of the difference between the additive variance and the dominance variance (D-H1). Also it denotes the overdominance type of gene action predominant for inheritance, because of the fact that the average degree of dominance (H1/D)1/2 was greater than 1. When the Wr/Vr graphs were examined, it was determined that the dominant gene effects (over-dominance, partial dominance, complete dominance) were important for all populations and traits. In the Griffing type analysis method, It was determined that the ratio of GCA/SCA was greater than 1 for ginning percentage, boll weight, number of bolls, sympodial branch, fiber length, fiber
fineness, fiber strength, fiber elongation, water use efficiency, intrinsic water use efficiency and cotton yield value. It was thus concluded that the inheritance of traits is under the influence of additive genes. However, in the analysis of variance in combination abilities, both SCI indicating additive gene effects and SCA representing non-additive gene effects were found to be significant for all populations.
Conclusion: It is concluded that the beginning of selection in the F5-F6 generation is appropriate in drought-resistant cotton breeding studies. Drought-resistant cotton breeding should be carried out under drought conditions due to the difference in gene movements in crosses between well watered irrigation and drought stress conditions. The selection of the population to which the method will be applied, the environmental factor, the obtaining of the values and interpretation of the analysis are important. The Griffing diallel analysis method would be appropriate in studies on hybrid variety breeding, while Jinks-Hayman type analysis method would be appropriate in researching genetic structures of populations.

Keywords: Cotton, Diallel analysis, Maternal effect, Drought resistance/tolerant