Diyarbakır yerel patlıcan genotiplerinin yüksek sıcaklık stresine dayanımlarının belirlenmesi
Investigations on high temperature stress tolerance of Diyarbakır local eggplant genotypes
Yazar: EDİP ALAS
Danışman: PROF. DR. GÖLGEN BAHAR ÖZTEKİN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı / Bahçe Bitkileri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Abiyotik stres = Abiotic stress ; Basit dizi tekrarları (SSR) = Simple sequence repeats (SSR) ; Fideler = Seedlings ; Solanum melongena = Solanum melongena ; Tarama sistemleri = Scanning systems

Özet:
Yürütülen bu çalışmada, patlıcan genotiplerinin yüksek sıcaklık stresine karşı dayanımlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Denemede bitkisel materyal olarak Diyarbakır yöresinden toplanan (37 adet) ve gen bankasından alınan (1 adet) toplam 38 adet Diyarbakır yerel patlıcan genotipine ilaveten yörede ticari olarak kullanılan 4 adet patlıcan çeşidi, özel bir şirkete ait 14 adet genotip adayı ve Asya Sebze Araştırma ve Geliştirme Merkezi'den temin edilen 9 adet yabani patlıcan genotipi (toplam 65 adet genotip) kullanılmıştır. 2019-2021 yılları arasında yürütülen 4 denemede patlıcan genotiplerinin (1) morfolojik karakterizasyonu, (2) moleküler karakterizasyonu, (3) fide döneminde yüksek sıcaklık stresine dayanımları ve (4) dayanıklı genotiplerin bitkisel üretimde performansları belirlenmiştir. Genotiplerin morfolojik karakterizasyonları UPOV ve IPBGR kriterlerine göre, moleküler karakterizasyonları ise SSR primerleri kullanılarak yapılmış ve morfolojik ile moleküler dendogramları oluşturularak, akrabalık bağlarına bakılmıştır. Yeniden ekilen tohumlardan elde edilen fideler, serada yüksek sıcaklık stresi altında tarama-seçim işlemine tabi tutulmuştur. 2-3 yapraklı fidelere 5'er gün arayla gündüz/gece 25°C/18°C, 30°C/23°C, 35°C/28°C ve 40°C/33°C yüksek sıcaklık stresi uygulanmış ve kontrol şartlarındaki (25°C/18°C) fideler ile zararlanma derecesi, morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal parametreler bakımından kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlar tartılı derecelendirme yöntemi değerlendirilmiş; 10 tolerant, 1 ticari ve 1 hassas genotip belirlenmiştir. Bu genotipler 2 yıl ilkbahar-yaz aylarında açık arazide kontrol (21.8-32.5°C) ve serada yüksek sıcaklık stresi altında (17-45°C) tesadüf blokları deneme desenine göre 3 tekrarlı olarak yetiştirilmiştir. Sera içi sıcaklığı 45°C'nin üzerine çıkınca fan-ped sistemiyle sıcaklık 45°C'ye düşürülürken, kontrol şartlarındaki bitkiler doğal iklim koşullarında yetiştirilmiştir. Bitkilerin çiçek tozu canlılık ve çimlendirme testleri, zararlanma dereceleri, verim, meyve kalitesi, besin element içeriği ve sıcaklık tolerans indeksleri belirlenmiştir. Araştırmadan elde edilen veriler topluca değerlendirildiğinde; patlıcan genotiplerinin morfolojik ve moleküler açıdan geniş bir varyasyon gösterdiği ve 6 alt gruba ayrıldığı; yüksek sıcaklığın patlıcan genotiplerinde fide morfolojisini, fizyolojisini ve biyokimyasal içeriğini; bitkide verim, meyve kalitesi ve besin element içeriğini etkilediğini, ayrıca etkilerin genotiplere göre farklılık gösterdiğini ortaya koymuştur. Test edilen genotipler içerisinde moleküler olarak %50 benzerlik oranı ile aynı grupta yer alan S. melongena türü 23 (Geçit-Çüngüş), 25 (Hançerli-Ergani) ve 33 (Demirli-Kulp) numaralı yerel genotipler ile 65 numaralı S. aethiopicum (Yugoslavya-AVRDC) yabani genotip, ölçülen birçok parametrede daha iyi performans göstermişlerdir. Söz konusu genotiplerin yüksek sıcaklık stresine dayanıklı olduğu ve yörede patlıcan yetiştiriciliğinde umutvar genotipler olabileceği; ıslah materyali olarak kullanılabilirliği yanında anaçlık potansiyellerinin de yüksek olabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it is aimed to determine the resistance of eggplant genotypes to high temperature stress. 37 local genotypes collected from districts and villages of Diyarbakır province;  1 local genotype from gene bank; 4 commercial variaties used in provience; 14 genotypes from commercial seed company and 9 genotype obtained from Asian Vegetable Research and Development Center were used as plant material (total 65 genotypes). Four trials was conducted between 2019-2021: (1) morphological characterization, (2) molecular characterization of eggplant genotypes, (3) resistance to high temperature stress in the seedling period and (4) performance of resistant genotypes in plant production. Morphological characterizations of genotypes were performed according to UPOV and IPBGR criteria, molecular characterizations were performed using SSR primers. Data were evaluated to shown kinship relationships of genotypes by morphological and molecular dendograms. The seedlings obtained from the sown new seeds were screened-selected under high temperature stress in the greenhouse. High temperature stress was applied to the seedlings when they reached 2-3 true leaves at day/night 25°C/18°C, 30°C/23°C, 35°C/28°C and 40°C/33°C at 5 days intervals. The degree of damage, morphological, physiological and biochemical parameters of seedling under heat stress were compared with seedlings under 25°C/18°C as control. The results obtained were evaluated with the weighted grading method and 10 resistant, 1 commercial and 1 sensitive genotypes were selected. These genotypes were grown for 2 years in spring and summer time in open field under control (21.8-32.5°C) and in greenhouse under high temperature stress (17-45°C) in randomized blocks experimental design with 3 replications. When the inside temperature of greenhouse rises above 45°C, the temperature was reduced to 45°C with the fan-ped system, while the plants under the control conditions were grown in natural climatic conditions. Pollen viability and germination tests of plants, degree of damage, yield, fruit quality, nutrient content and temperature tolerance indexes were determined. When overall data were evaluated; eggplant genotypes showed a wide variation in terms of morphological and molecular properties and were divided into 6 subgroups; high temperature affected seedling morphology, physiology and biochemical content, yield, fruit quality and nutrient content of the plant, but the changes differed according to the genotypes. Among the tested genotypes, in the same group with a 50% moleculer similarity rate, local genotypes -belongs to S. melongena species- 23 (Gecit-Çüngüş), 25 (Hançerli-Ergani) and 33 (Demirli-Kulp); wild genotype 65 (Yugoslavia-AVRDC) belongs to S. aethiopicum species showed better performance in many measured parameters. Thus, the genotypes in question were remarked as tolerant to high temperature stress and there could be promising genotypes in eggplant cultivation in the region. In addition, it has been determined that these genotypes have high rootstock potential as well as usability as breeding material.