Farklı tarım sistemlerinde yetiştirilen biber ıslahında genetik araç olarak kullanmaya uygun yapay mutantların seleksiyonu
Selection of induced mutants to be used as genetic tools in pepper breeding suitable for growing in different agricultural systems
Yazar: ALPER ADAK
Danışman: PROF. DR. MUSA İLHAN ÇAĞIRGAN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Ülkemizde melez çeşit ıslahı ve tohumculuğuna devlet eliyle büyük teşvikler yapılmaktadır. Bu kapsamda özel ve kamu girişimcileri daha çok F1 çeşitlerini açarak geliştirdikleri ebeveynleri kullanarak başarılı olan melez çeşitler geliştirmişler ve bunları pazarlamaya başlamışlardır. Ancak yapay mutasyonlarla elit gen havuzunda kullanmaya uygun genetik araçların geliştirilmesi ve bunların melez çeşit ıslahı programlarında değerlendirilmesi ihtiyaç duyulan etkinlik artışını ve bu alanda yabancı firmaların çeşitleriyle rekabeti mümkün kılacaktır. Bu ihtiyaç ve gerekçeden yola çıkarak, dar fakat kullanışlı heterozigot genetik ortamlarda elde edilecek herhangi bir özellikteki yapay mutantları izole ederek bunları karakterize etmek, daha sonra ebeveyn geliştirmede ve o gen havuzu için transgresif açılmaların ve/veya heterotik etkilerin 'aracı' (tools) olarak kullanmak bu tezin temel amacını oluşturmaktadır. Kendine döllenen bir tür olan biberde pratik anlamda heterozisin sınırlı olması nedeniyle, genetik ilerleme bakımından potansiyel arz eden tarla ve örtüaltı yetiştiriciliğine uygun iki adet F1 biber çeşidi 'Mert ve Ergenekon' genetik materyal olarak seçilmiştir. Bu çeşitlerin F1 tohumlarına farklı iki dozda gamma ışını uygulayarak; (a) morfo-fizyolojik ve üreme özelliklerinde ortaya çıkan mutantları F2M2 generasyonunda seçmek ve bunları ışınlanmamış F2 kontrolu ile teyid etmek; (b) Elde edilen mutantları F3M3 generasyonunda teyid etmek, yöntemi oluşturmaktadır. Bunun için bir ışınlama dozunda 1000 adet F1 tohumu kullanılmış, F1M1 bitkilerinden kimerik durum dikkate almak için en az üç farklı yerden meyve ve tohum hasadı yapılmıştır. Tohum elde edilen 1299 F1M1 bitkisinin dölleri olarak F2M2 generasyonunda aile olarak yetiştirilmiştir. Fide devresinde kotiledon ve fide morfolojisi şeklindeki mutagenik değişimler özellikle klorofil mutasyonları açısından gözlenmiştir. Bilahare, antosiyan ve diğer renk farklılıkları, çiçeklenme, meyve şekli ve yapısı, yaprak boyu ve genişliği, bitki boyu, meyve eti sertliği ve kalınlığı gibi pek çok morfofizyolojik özellik incelenmiş; meyve oluşturmayan aileleler kısırlık bakımından değerlendirilmiş, küçük çiçekler veya aşırı çiçeklenen bitkiler potensiyel kısır bitki olarak dikkate alınmıştır. Keza, kısırlık bakımından açılan bir ailenin bütün fertil bitkileri heterozigot haldeki resesiflerin kısırlık kaynağı olarak ayrı ayrı hasat edilip sonraki yıl teyid ve ileri incelemeler için kullanılmıştır. Kısır ve her türlü potansiyel mutant üçüncü generasyonda F3M3 olarak teyid edilmiş, aile bazında kalitatif/kantitatif belirlemeler yapılmış, determinat büyüme, çiçek sapında çok çiçeklilik, dallanma şekli, meyve şekli, rengi ve uzunluğunda ve ayrıca meyve oluşturmayan (kısır) 5 mutant aile saptanmıştır. Bazı tekerrürlü deneme gerektiren kantitatif özelliklerdeki mutantların teyidi ve kısır mutantların yarar bakımından karakterize edilmesiyle bu sayının artması mümkün görünmektedir.

Abstract:
The Government of Turkey has started to promote activities in plant breeding and seed industry. At this frame, the private companies have already started to market hybrid varieties developed by using parental lines improved from other F1 varieties in a highly successful manner. There is an ample scope in using genetic tools to increase efficiency of such programs and in order to compete better with the varieties of abroad companies. Following this gap and need, we propose to develop genetic tools by induced mutagenesis in the heterozygous backgrounds of pepper hybrid varieties of Mert and Ergenekon by gamma rays. Selection for morpho-physiologic, reproductive and marker traits was performed in F2M2 generation following by their confirmation of the selected potential mutants in F3M3.  For this objectives, 1000 F1 pepper seeds were used for one irradiation dose. In order to consider chimera, fruits were harvested from at least three different part of the individual plants in F1M1. Following generation, obtained 1299 individual plants from F1M1 generation were grown as families in F2M2. Some of traits like fruit shape, sterility, excessive flowering, determinate growth habit, fruit size and thickness, leaf abnormalities were observed as a potential mutant candidates.  In F2M2 generation 28 mutants were isolated and confirmed in F3M3 generation. Consequently; it seems that, confirmation of some mutant quantitative traits requires replicated experiments and consideration in point of benefit and characterising of sterile plants, which would increase the number of mutants confirmed.