Melezleme ıslahında ebeveyn seçiminin pitayada (Hylocereus spp.) meyve ve tohum özellikleri üzerine etkileri
The effects of parent selection in cross-breeding on fruit and seed characteristics of dragon fruit (Hylocereus spp.)
Yazar: LOKMAN ALTINKAYA
Danışman: PROF. DR. HAMİDE GÜBBÜK
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Tropikal meyveler = Tropical fruits

Özet:
Küresel iklim değişikliği, dünya ülkelerinin tarım deseninde önemli değişime yol açmaya başlamıştır. Bu değişimin, ülkemiz tarımında bazı avantajlar oluşturabileceği düşünülmektedir. Bu avantajlar arasında, bazı tropik meyvelerin açık ve örtüaltında yetiştirilme şansının olması gösterilebilir. Zira ülkemizin Avrupa ülkelerine yakınlığı nedeniyle, bu tropik türlerin yetiştirildiği taktirde ihracat şansının olması, fiyat istikrarının korunması üreticileri bu türlerin yetiştiriciliğine olan ilgisinin artmasına neden olmuştur. Bu türlerin en önemlilerinden birisi pitaya olup, bu türün çelikle kolaylıkla çoğaltılması, ikinci yıl içerisinde meyveye yatması ve yıl içerisinde aylara bölünen derim periyodunun bulunması pitayayı yetiştiricilikte ön plana çıkarmıştır. Bununla birlikte, pitayada tozlanma sorununun tam anlamıyla çözülememesi ve yetiştiricilikte çeşit seçiminde yurt dışına bağımlı olmamız, bu tez konusunu gündeme getirmiştir. Bu nedenle planlanan bu tez çalışmasının birinci amacı, pitayada türler arası ve tür içi melezleme yapılarak daha sonra yapılacak olan ıslah çalışmalarına alt yapı oluşturulması amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ikinci amacı ise yabancı tozlanmanın, metazenik (yabancı tozlanma nedeniyle meyve özelliklerinde meydana gelen değişimler) özelliklerinin meyve verim ile kalitesi ve zenik (yabancı tozlanma nedeniyle tohum özelliklerinde meydana gelen değişimler) ile tohum özelliklerinin üzerine etkileri araştırılmasıdır. Bu amaçlarla yürütülen çalışmada, beyaz x beyaz, kırmızı x kırmızı, beyaz x kırmızı ve kırmızı x beyaz özellik gösteren ebeveynler seçilmiştir. Toplam 25 adet melez kombinasyon ile çalışılmıştır. 

	Melezleme amaçlı kullanılacak çeşitlerde erkek organlar emasküle edilerek resiprokal çaprazlama yapılmıştır. Tozlanan her bir çiçek başka tozdan etkilenmemesi için üzerleri kapatılmıştır. Meyve tutumu gerçekleşen örneklerde derim işlemi zamanında yapılmıştır. Bununla beraber derimi yapılan meyvelerde; meyve ağırlığı, meyve boyu, meyve eni, indeks değeri, meyve kabuk rengi, meyve eti rengi, meyve eti sertliği, meyve eti ağırlığı, meyve kabuk ağırlığı, meyve kabuk kalınlığı ile suda çözünebilir kuru madde (SÇKM) miktarı ve titre edilebilir asit (TEA) değerleri incelenmiştir. Ayrıca örneklerde C vitamini miktarı, antioksidan aktivite, toplam flavonoid miktarı ve toplam fenolik madde miktarı ile antosiyanin miktarı analizleri gerçekleştirilmiştir.

	Araştırma bulguları, ticari yetiştiricilik açısından önemli parametrelerden birisi olan meyve ağırlığı üzerine yabancı tozlamanın etkisi olduğunu ortaya koymuştur. En yüksek meyve ağırlığı 480.09 g ile Kosta Rika Beyazı (KB) x Vietnam Jaina (VJ) melezleme kombinasyonunda saptanmıştır. Genellikle kendileme meyve ağırlığı ve boyutunu yabancı tozlanmaya göre olumsuz etkilemiştir. İndeks üzerine melezlemelerin etkisi incelendiğinde, meyve eni değerlerinden ziyade, meyve boyu değerlerinin Ruby Red (RR) çeşidinin ana olduğu tiplerde daha kısa olmasından dolayı bu melezlemelerden elde edilen meyvelerin özellikle Vietnamase White (VW) ve VJ çeşitlerinin ana olduğu tiplere göre şekilsel olarak daha yuvarlak olduğu tespit edilmiştir. En yüksek meyve eti ağırlıkları sırasıyla KB x VJ (400.02 g) ve KB x Dark Star (DS) (348.49 g) kombinasyonunda kaydedilmiştir. En düşük meyve eti ağırlıkları ise sırasıyla kendileme işlemi yapılan KB x KB (75.53 g) ve RR x RR (84.20 g) melez kombinasyonlarında belirlenmiştir. Tane ile satılan meyvelerde meyve kabuk ağırlığının ve meyve kabuk kalınlığının ince olması istenen bir özelliktir. En düşük meyve kabuk kalınlığı ise DS x KB melezinde kaydedilmiştir. Kalite kriterleri açısından pitayada en önemli özelliklerden birisi de SÇKM değeridir. Melezlemeler incelendiğinde, en yüksek SÇKM değerleri sırasıyla %13.73 [RR x Tayland Kırmızısı (TK)], %13.30 (KB x DS) ve %13.20 (KB xVJ) olarak kaydedilmiştir. Yabancı tozlama hem meyve kabuk renginde hem de meyve eti renginde değişimlere yol açmıştır. Meyve biyokimyasal özellikler, ana ve baba ebeveynlere göre değişim göstermiştir. Ayrıca türler arası melezlemenin tohum çimlenmesini etkilemediği belirlenmiştir.

	Araştırma bulgularımız sonucunda; meyve renginde ana ebeveynin etkili olduğu, meyve iriliğinde yabancı tozlamanın pozitif yönde etki yaptığı belirlenmiştir. Ayrıca pitayada meyve ve tohum özellikleri açısından metazenik ve zenik etkinin var olduğu düşünülmektedir. Bundan dolayı istenen verim ve kalite parametrelerine göre ana ve baba ebeveyn seçiminin doğrudan etkili olduğu ve plantasyonları oluştururken buna yönelik planlama yapılması gerektiği önerilmiştir.

Abstract:
Global climate change has caused significant changes in the agricultural patterns of countries worldwide. It is thought that these changes may bring some benefits to our country's agriculture. Among these advantages, the opportunity to cultivate tropical fruits both in the open field and in the greenhouses can be shown. Due to our country's closeness to European countries, the possibility of export when these tropical species are grown, and the maintenance of price stability has led to an increase in the interest of producers in cultivating these species. One of the most important tropical species is dragon fruit, which can be easily propagated by cuttings and bears fruit in the second year. Moreover, the harvesting period is divided into months throughout the year, bringing the dragon fruit to the forefront for cultivation. However, the pollination problems of pitaya and dependency on foreign countries for cultivar selection have brought this thesis topic to the agenda. The first objective of this study was to create an infrastructure for prospective breeding programs by making inter- and intra-specific hybridization in dragon fruit. The second objective was to investigate the metazenic (changes in fruit characteristics due to cross-pollination) effects of cross-pollination on fruit yield and quality, and zenic (changes in seed characteristics due to cross-pollination) impacts of cross-pollination on seed characteristics. In this study, white x white, red x red, white x red, and red x parent showing white characteristics were selected as parents. A total of 25 hybrid combinations were applied in the experiments.

Reciprocal crosses were made by emasculating the male organs of the varieties to be used for hybridization purposes. To prevent any unwanted cross-pollination, each pollinated flower was carefully covered.  Harvesting was then carried out at the optimal time for fruits that had successfully set. In addition, several measurements including, fruit weight, fruit length, fruit width, index value, fruit peel color, fruit flesh color, fruit flesh hardness, fruit flesh weight, fruit peel weight, fruit peel thickness, water-soluble dry matter (WSS) amount, and titratable acid (TEA) values, were taken from harvested fruits. Furthermore, the samples were tested for vitamin C, antioxidant activity, total flavonoid amount, total phenolic substance amount, and anthocyanin.

Studies indicate that cross-pollination plays a vital role in determining the weight of fruits, a crucial factor in commercial cultivation. Highest fruit weight was determined as 480.09 g in Costa Rica White (KB) x Vietnam Jaina (VJ) hybridization combination. Generally, self-pollination negatively affected fruit weight and size compared to cross-pollination. When the crossing effect on the index was examined, it was determined that the fruits obtained from these crosses in which the Ruby Red (RR) variety, due to the shorter fruit length, used as the female parent were more rounded in shape compared to the crosses in which the Vietnamese White (VW) and VJ varieties were the female parents. The highest fruit flesh weights are observed in the cross combinations of KB x VJ (400.02 g) and KB x Dark Star (DS) (348.49 g). The lowest fruit flesh weights were determined in the self-pollinated combinations of KB x KB (75.53 g) and RR x RR (84.20 g). It is a desired feature that the fruit peel weight and fruit peel thickness should be thin in fruits sold as pieces. The lowest fruit shell thickness was recorded in the cross of DS x KB. The amount of water soluble dry matter value is one of the most important quality criteria for dragon fruit. When the crosses were examined, the highest TSC values were determined as 13.73% [RR x Thai Red (TK)], 13.30% (KB x DS) and 13.20% (KB x VJ). Cross-pollination resulted in changes in both fruit skin color and fruit flesh color. Fruit biochemical properties varied according to maternal and paternal parents. It was also determined that interspecific hybridization did not affect seed germination.

Based on our research, it was determined that the maternal parent plays a crucial role in fruit color, while cross-pollination has a positive impact on fruit size. It is also thought that there is a metazenic and zenic effect in pitaya in terms of fruit and seed characteristics. Therefore, it has been recommended to select maternal and paternal parents based on desired yield and quality parameters and take this into account when planning plantations.