Mısır bitkisinde kurak koşullarda transpirasyon-yaprak sıcaklığı ilişkilerinin moleküler haritalaması
Molecular mapping of transpiration-leaf temperature relations in maize under drought conditions
Yazar: DENİZ İŞTİPLİLER
Danışman: PROF. DR. MUZAFFER TOSUN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Genetik = Genetics ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Mısır = Maize ; Su stresi = Water stress

Özet:
Küresel iklim değişikliği ve buna bağlı olarak su kaynaklarının azalması, mısır gibi yüksek su tüketen bitkiler için suyu daha etkin kullanan çeşitlerin geliştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Bu çalışmada mısır (Zea mays L.) bitkisinin su stresine yaprak sıcaklığı ve diğer bazı özellikler temelinde verdiği tepkiler ve incelenen karakterler ile ilişkili genom bölgeleri araştırılmıştır. Araştırma İzmir Bornova ekolojik koşullarında 2016, 2017 ve 2018 mısır yetiştirme sezonlarında yürütülmüştür. Araştırmanın birinci yılında 80 farklı kendilenmiş at dişi mısır hattı tarla koşullarında augmented deneme desenine göre yetiştirilmiş ve hatların su stresi ve kontrol uygulamaları altında kanopi sıcaklık depresyonu (CTD), klorofil içeriği (SPAD), yaprak oransal nem içeriği (LRWC), tek bitki verimi ve bin tane ağırlığı (BTA) özellikleri ölçümlenmiştir. Ayrıca CTD karakteri bakımından kontrast olarak belirlenen Ames26783 ve NSL30869 nolu hatların melezleme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın ikinci yılında F1 generasyonu tarla koşullarında yetiştirilmiş ve F2 generasyonunun tohumları elde edilmiştir. Araştırmanın üçüncü yılında çiçeklenme öncesi su stresi uygulanan F2 tek bitkilerinde CTD, SPAD, bitki boyu, yaprak sayısı, ilk koçan yüksekliği, BTA ve tek bitki verimi karakterleri ölçümlenmiş ve tek bitkilerde genotipleme işlemi SSR markörleri ile yapılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre su stresinin CTD ve SPAD karakterleri üzerine önemli etkileri olduğu saptanmıştır. Moleküler analizler sonucunda ise umc1165 SSR markörünün CTD karakteri ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Bunun yanında bitki boyu, ilk koçan yüksekliği, yaprak sayısı, BTA ve SPAD özellikleri ile ilişkili SSR markörleri de araştırma sonucunda belirlenmiştir.

Abstract:
The need for the development of the water use efficient cultivars for the crops consuming too much water such as maize has emerged as a result of global warming and decreasing water resources. This research aimed to investigate the responses of maize plant (Zea mays L.) to water stress in terms of leaf temperature and some other traits and to determine the genomic regions controlling the measured traits. The research was conducted at 2016, 2017 and 2018 maize growing seasons under İzmir Bornova ecological conditions. In the first year of the research, 80 different maize inbred lines were cultivated in augmented block design. Canopy temperature depression (CTD), chlorophyll content (SPAD), leaf relative water content (LRWC), single plant yield and thousand grain weight (TGW) traits were measured under control and water stress treatments. Besides, two inbred lines Ames26783 and NSL30869 which were determined as the contrasting genotypes in terms of CTD trait were crossed. The F1 generation was grown under field conditions in the second year of the research. F2 individual plants were grown under field conditions in the third year of the study. Pre anthesis water stress treatment was applied to the F2 population. CTD, SPAD, plant height, leaf number, first cob height, TGW and plant yield traits were measured on F2 individual plants and population was genotyped with the SSR markers. According to the results, water stress affected the CTD and SPAD traits significantly. Also the SSR marker umc1165 was found highly related with the CTD trait in F2 population under water stress. Additionally, the SSR markers related with plant height, first cob height, leaf number, TGW and SPAD were determined.