Arpa (Hordeum vulgare L.) genotiplerinde tane kantitatif ve kalitatif özelliklerindeki varyasyonun görüntü analizi ile belirlenmesi
Determination of variation in grain quantitative and qualitative traits of barley (Hordeum vulgare L.) genotypes using image analysis
Yazar: AYKUT GEREN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜRAY AKDOĞAN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Arpa (Hordeum vulgare L.) dünya genelinde en çok ekilen dördüncü tahıl olup, %60-70'i hayvan beslemede, %20-30'u ise malt ve içki sanayinde kullanılmaktadır. Tahıllarda tane iriliği, verim ve pazar değeri açısından kritik bir faktör olup, genetik yapı ve çevresel faktörler tarafından belirlenir. Bu çalışmada, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Osman Tosun Gen Bankası'nda bulunan arpa köy çeşitleri arasında tane özelliklerindeki farklılıklar, standart analiz yöntemleri ve görüntü işleme teknikleriyle belirlenmiştir.
Araştırmada, 51 iki ve altı sıralı arpa köy çeşidi (toplam 102 genotip) ile üç iki sıralı ve üç altı sıralı kontrol çeşitleri kullanılmıştır. Tane analizleri, 2021-2023 dönemlerinde yürütülen sulama denemelerinden elde edilen taneler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Elek analizi, bin tane ağırlığı ve GrainScan kullanılarak tane alanı, çevre uzunluğu, tane çapı ve renk değerleri belirlenmiştir.
İki sıralı arpa kontrol çeşitlerinde dolgun tane (>2,5 mm) oranı %95 olarak bulunmuş, 11 genotipin benzer büyüklüğe sahip olduğu tespit edilmiştir. Altı sıralı arpa kontrol çeşitlerinde dolgun tane oranı %63-81 arasında değişirken, 31 genotip daha yüksek oran göstermiştir. İki sıralı arpa genotiplerinde bin tane ağırlığı 46,15-64,60 g arasında, altı sıralı arpalarda ise 35,80-58,61 g arasında değişmiştir. GrainScan analizinde, iri (>2,8 mm) ve yüksek bin tane ağırlığına sahip taneler ile iki sıralı arpalarda tane çapı ve tane alanı, altı sıralı arpalarda ise tane alanı, çevresi ve uzunluğu arasında sıkı bir korelasyon bulunmuştur. Sonuç olarak, arpa genotipleri arasında tane iriliği açısından geniş bir varyasyon olduğu ve görüntü işleme tekniklerinin bu farklılıkları belirlemede etkili olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Barley (Hordeum vulgare L.) is the fourth most cultivated cereal globally, with 60-70% used for animal feed and 20-30% for the malt and brewing industries. Grain size is a critical factor for yield and market value, influenced by both genetics and environmental factors. This study aimed to identify grain characteristic differences among barley landraces stored in the Osman Tosun Gene Bank using standard analysis methods and image processing techniques.
The study included 51 two-row and six-row barley landraces (102 genotypes) alongside three two-row and three six-row control varieties. Grain analyses were conducted on samples from trials between 2021 and 2023. Grains were evaluated using sieve analysis, thousand-grain weight, and GrainScan to determine grain area, perimeter, length, diameter, and color values.
In the two-row control varieties, the percentage of plump grains (>2.5 mm) was 95%, with 11 genotypes showing similar sizes. In six-row controls, the percentage of plump grains ranged from 63% to 81%, while 31 genotypes exceeded these values. Thousand-grain weight ranged from 46.15-64.60 g in two-row barley and 35.80-58.61 g in six-row barley. A strong correlation was found between plump grains (>2.8 mm) and high thousand-grain weight with grain diameter and area in two-row barley, and with grain area, perimeter, and length in six-row barley. In conclusion, there is significant variation in grain size among barley genotypes, and image processing techniques effectively detect these differences.