Türkiye'nin farklı lokasyonlarından elde edilen keten (Linum usitatissimum L.) çeşit ve genotiplerinin morfolojik ve moleküler karakterizasyonu
Morphological and molecular characterization of flax (Linum usitatissimum L.)  cultivars and genotypes from different locations in Turkey
Yazar: MEHMET ZEKİ KOÇAK
Danışman: DOÇ. DR. AHMET METİN KUMLAY ; PROF. DR. MEHMET HAKKI ALMA
Iğdır Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Endüstriyel anlamda dünya ve ülkemiz için önemli bir yere sahip olan keten (Linum usitatissimum L.) bitkisi yağ ve lif tipi olmak üzere çok amaçlı kullanım alanı bulunmaktadır. Ayrıca, artan nüfus ile birlikte azalan gıda kaynakları ve artan bitkisel yağ ihtiyacı gibi sebeplerden dolayı ülkemizin belirli bölgelerinde keten üretimi yapılmıştır.
Bu tez çalışması 2020 yılında, Iğdır Üniversitesi Tarımsal Uygulama ve Araştırma Merkezi (TUAM) alanında Tesadüf Blokları Deneme Deseni'ne göre 3 tekerrürlü olarak kurulmuştur. Çalışmada toplamda 80 keten çeşit/genotipinin ekimi yapılmış olup; bunlardan 24 tanesi yerel ve yabancı tescilli keten çeşidi, 8 tanesi geliştirilmiş hat, 31tanesi ise pedigrileri ve kullanım amacı belli olmayan Türkiye'de farklı illerden temin edilmiş genotip olmak üzere toplam olarak 63 adet keten çeşit/genotipinin morfolojik ve moleküler özellikleri incelenmiştir. Ayrıca ekimi yapılmış olan keten çeşitlerinden 9 tanesi liflik geri kalan ise yağlık özelliktedir.
Bu tez çalışmasındaki çeşit/genotiplerinin morfolojik özellikleri bakımından ortalama; bitki boyu (50,876 cm/bitki), çiçeklenme gün sayısı (75,460 gün), olgunlaşma gün sayısı (83,569 gün), ilk dal yüksekliği (48,396 cm), kardeş sayısı (8,979 adet/bitki), bitkide dal sayısı (7,132 adet/bitki), bitkide kapsüllü dal sayısı (8,439 adet), bitkide kapsül sayısı (8,704 adet/bitki), bitki başına kapsül ağırlığı (0,602 g/bitki), bitki başına tohum sayısı (72,873 adet/bitki), kapsülde tohum sayısı (8,481adet/kapsül), bitkide tohum verimi (0,481g/bitki), bitkide bin (1000) tane ağırlığı (5,259 g/bitki), tohum verimi (9,281g/bitki), sap ağırlığı (0,630 g/bitki), teknik sap uzunluğu (47,922 cm), biyolojik ağırlık (2,219 g/bitki), hasat indeksi (%4,290) ve çiçekte kalma gün sayısı (3,413) olarak belirlenmiştir.  
Ayrıca, tanedeki yağ oranı (0,902 g), yağ verimi (%18,033), yağ asitleri bileşimi % (α-linolenik asit 30,858; linoleik asit 13,330; oleik asit 16,902; stearik asit 6,403 ve palmitik asit 8,909) olarak belirlenmiştir. Yağlık özelliklere göre yapılan değerlenmede ise Mures çeşidinin tohum verimi (26,494 kg/da) bakımından iyi sonuç verdiği belirlenmiştir.
Agronomik parametrelerden elde edilen bulgulara göre; ümit var eden çeşitlere yönelik kalite analizleri yapılmıştır. Bu amaçla; taramaları elektron mikroskobu ve mukavemet cihazı yardımıyla ilgili liflik çeşitlerin kalite özellikleri belirlenmiştir. Buna göre; Eckendorfi çeşidinin ümit vaat edebileceği gözlemlenmiştir.
İlgili çeşitlerin agro-morfoljik özellikleri yanı sıra, SSR markır kullanılarak bu çeşit ve genotipler arasındaki genetik ilişki ortaya konulmuştur. Bu amaçla; taranan 38 genomik-SSR markırına ait toplam 16 lokus güçlü amplikonlar oluşturduğundan kullanılmıştır. Ortalama polimorfik bilgi içeriği (PIC) değeri 0,689 olarak belirlenmiştir. Lokusların oluşturdukları alellerin boyları 100-420 bp arasında farklılık gösterirken, alel boyu en küçük ve en büyük lokus sırasıyla (Lu9 ve Lu19-Lua613) olmaktadır. Lokusların alel sayıları 2-6 arasında farklılık göstermiştir. Ayrıca, lokus başına ortalama alel sayısı ise 3.56 olarak tespit edilmiştir. Çalışmada kullanılan 58 çeşit/genotiplerde yapılan PCoA analizinde ise Linum usitatissimum L. türüne ait çeşitler iki (2) ana gruba ayrılmıştır. Sonuç olarak Türkiye'de tescil edilmiş bazı çeşitler ile farklı ülkelerde tescil edilmiş çeşitlerde genetik tabanın dar olduğu tespit edilmiştir. İlgili çeşitler arasındaki genetik ilişkinin daha iyi anlaşılabilmesi için daha fazla markırın kullanılması gerektiği; ayrıca kullanılan popülasyonun daha verimli ve daha çok genetik bilginin elde edilebilmesi için, çok sayıda markır ve bilgi içeriği daha yüksek olan kapilari elektroforez tekniğinin kullanılması eldeki popülasyonun değerlendirilmesinde daha faydalı olacaktır.

Abstract:
The flax (Linum usitatissimum L.), as a substantial industrial crop, possess multi-purpose uses area, viz. oil and fiber type. In addition to the, flax production has been carried out in certain regions of our country due to reasons such as decreasing food resources and increasing vegetable oil need with the increasing population.
The relevant experiments of the thesis were performed in 2020 in the field of Igdir University Agricultural Application and Research Center (TUAM) with three replicates according to the randomized block design. Corresponding to the study, a total of 80 flax cultivars/genotypes were cultivated. Of those plants, a total of 63 flax cultivars/genotypes (24 of which are locally and foreign registered flax varieties, 8 are developed lines, 31 are genotypes obtained from different provinces in Turkey, whose pedigrees are unknown. In addition, 9 of the cultivated flax varieties are fiber and the rest are oil crops) were screened for their morphological and molecular characteristics.
Accordingly, the average values concerned with cultivars/genotypes were as follows: Plant height (50.876 cm/plant), flowering days (75,460 days), maturation days (83,569 days), first branch height (48,396 cm), number of siblings (8,979/plant), number of branches per plant (7,132/plant) ), number of encapsulated branches per plant (8,439 units), number of capsules per plant (8,704 units/plant), capsule weight per plant (0.602 g/plant), number of seeds per plant (72,873 units/plant), number of seeds per capsule (8,481 units/plant) capsule), seed yield per plant (0.481gr/plant), one-thousand (1000) grain weight per plant (5.259 g/plant), seed yield (9.281g/plant), stem weight (0.630 g/plant), technical stem length (47.922) cm), biological weight (2,219g/plant), harvest index (4,290) and number of days in flower (3,413).
In addition, the oil content in the grain (0.902 g), oil yield (18.033), fatty acid composition % (α-linolenic acid 30.858; linoleic acid 13.330; oleic acid 16.902; stearic acid 6.403 and palmitic acid 8.909) was determined. As a good indicator for oil yield, it was determined that Mures variety gave good results in terms of seed yield (26.494 kg/da).
According to the findings obtained from agronomic parameters; quality analyzes were made for promising cultivars. In this regard, the quality characteristics of the related fiber cultivars were determined with the help of scanning electron microscopy and strength-measuring device. Accordingly, it was observed that Eckendorfi cultivar can be considered as a promising cultivar for the region.
In addition to the agro-morphological characteristics of the related cultivars, the genetic relationship between these cultivars and genotypes was revealed by using the SSR marker. For this reason, a total of 16 loci of 38 scanned genomic-SSR markers were used because they formed strong amplicons. The mean polymorphic information content (PIC) value was determined as 0.689. While the lengths of the alleles formed by the loci vary between 100-420 bp, the smallest and largest alleles in length are respectively (Lu9 and Lu19-Lua613). Allele numbers of loci varied between 2-6. In addition, the average number of alleles per locus was found to be 3.56. In the PCoA analysis performed on 58 cultivars/genotypes used in the study, the cultivars belonging to Linum usitatissimum L. were divided into two main groups. As a result, it has been determined that the genetic base is narrow in some varieties registered in Turkey and varieties registered in different countries. It is necessary to use more markers in order to better understand the genetic relationship between related varieties. In addition, the use of capillary agarose technique with a large number of markers and higher information content will be beneficial in order to obtain more efficient and more genetic information from the populations used.