Imidazolinon grubu herbisitlere tolerant olabilecek nohut (Cicer arietinum L.) hatlarının moleküler markörler ile tespiti ve karakterizasyonu
Detection and characterization of tolerant chickpea (Cicer arietinum L.)  lines to imidazolinone herbicides with molecular markers
Yazar: ENDER ŞAHİN ÇOLAK
Danışman: PROF. DR. DOĞAN IŞIK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Ana vatanı Türkiye'nin güney doğusu olan nohut, baklagiller içerisinde kayda değer bir gıda olup, birçok ülkede önemli bir protein kaynağıdır. Nohut, dünyada, 13,9 milyon hektarlık bir alanda yetiştirilmekte olup, 13,7 milyon ton üretim yapılmaktadır.
Nohutta önemli oranda verim kayıplarına yol açan pek çok biyotik ve abiyotik stres faktörleri mevcuttur. Bu faktörlerin en önemlilerin biriside yabancı otlardır. Yabancı otlar nohut verimini % 84'e kadar düşürmekte, sonbaharda ekilen nohutta % 98'e kadar ciddi verim kayıplarına neden olmaktadırlar. Herbisitlere toleranslı olan nohut çeşitleri bu sorunun alternatifi olabilir. Bu nedenle, herbisite dayanıklılığın kaynaklarını belirlemek ve herbisite dayanıklı çeşitler geliştirirmek ve kullanmak önemlidir.
Herbisit direncine sahip nohut çeşitlerinin geliştirilmesi, yabancı ot kontrolü için ekonomik ve etkili bir yol olarak kabul edilmektedir. Daha önceki çalışmalar, nohut germplasmında imidazolinon (IMI) herbisit toleransı için geniş bir varyasyon (genetik çeşitlilik) olduğunu bildirmiştir. Güçlü yabancı ot kontrol aracı olarak görülen IMI grubu herbisitler, birçok agronomik avantaja sahiptirler. İmidazolinonlar, protein sentezi inhibitörleridir ve dallanmış zincirli amino asitlerin biyosentezi yolunda kritik bir enzim olan asetohidroksiasit sentez enzimini (AHAS, asetolaktat sentez, ALS olarak da bilinir) inhibe ederek etki ederler.  
Bu tez çalışması TUBİTAK TOVAG 1180211 nolu proje kapsamında yürütülmüştür.  Karadeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü nohut ıslah çalışmaları gen havuzunda mevcut hat ve çeşitler IMI tolerantlılığı konusunda tarama testinden geçirilmiştir. Bu amaçla proje kapsamında F5 ve üzeri kademelerde bulunan 2229 nohut genotipi Moss tarama testinden geçirilmiş dayanıklı olduğu düşünülen 235 genotip seçilmiştir. Çalışmada 40 g/l imazamox SL etkili maddeli herbisit kullanılmıştır. Bu tez kapsamında ise projede seçilen 235 genotip dayanıklılığın moleküler analizlerle tespit edilmesi amacıyla moleküler taramaya alınmıştır. Çalışma sonucunda incelenen 235 hattın 9 adeti IMI herbisite duyarlı olup 225 adeti ise IMI herbisite tolerant olarak bulunmuştur.  
Tez çalışmasında kullanılan nohut genotiplerine ait benzerlik katsayıları kullanılarak yapılan dendrograma (Şekil 3.14) göre genotipler 3 ana grubta toplanmıştır. Birinci grup kendi içerisinde 6 alt gruba (IA, IB, IC, ID; IE, IF) ayrılmıştır. IA grubunda 22 genotip yer almıştır. IIB grubunda 98 genotip yer almıştır. IC grubunda 20 genotip yer almıştır. ID grubunda 34 genotip yer almıştır. IE grubunda 6 genotip yer almıştır. IIA grubunda 13 adet genotip yer almıştır. IF grubunda 3 genotip yer almıştır.  IIA grubunda 12 genotip yer almıştır. IIB grubunda 15 genotip yer almıştır. IIC grubunda 10 genotip genotip yer almıştır. IID grubunda 4 adet genotip yer almıştır. III grupta sadece 1 genotip (217)yer almıştır. Nohut genotiplerinin büyük çoğunluğu I. grupta (183 genotip) yer almıştır. II grupta 42 genotip ve III grupta 1 adet genotip yer almıştır. Tez çalışmasında kullanılan genetik materyal melezleme sonucu oluşturulmuş popülasyonlar olduğundan aralarındaki benzerlik oranları oldukça yüksek çıkmıştır. Elde edilen benzerlik matriksine göre en düşük benzerlik oranı 0.1053 ile 205 ile 217, 206 ile 217 nolu genotip arasında tespit edilmiştir. Bu genotiplerin hepside IMI grubuna dayanıklı olup dayanıklılık özelliği yanı sıra öne çıkan diğer özellikleri yönünden de kombinasyon ıslahında kullanılabilirler. 

Anahtar Kelimeler: Herbisit, Nohut, Tolerans, Yabancı ot

Abstract:
Chickpea, which originated in south-eastern Turkey, is remarkable in a food legumes are an important source of protein in many countries. Chickpeas are grown in an area of 13.9 million hectares in the world and 13.7 million tons of production is made.
There are many biotic and abiotic stress factors that cause significant yield losses in chickpeas. One of the most important of these factors is weeds. Weeds reduce the chickpea yield up to 84% and cause serious yield losses up to 98% in the chickpeas planted in autumn. Chickpea varieties that are tolerant of herbicides may be an alternative to this problem. Therefore, it is important to identify sources of herbicide resistance and to develop and use herbicide-resistant varieties. The development of herbicide-resistant chickpea varieties is considered to be an economical and effective way to management of weed. Previous studies have reported a wide variation (genetic diversity) for imidazolinone (IMI) herbicide tolerance in chickpea germplasm. IMI group herbicides, which are seen as powerful weed management tools, have many agronomic advantages. Imidazolinones are protein synthesis inhibitors and act by inhibiting the acetohydroxyacid synthesis enzyme (also known as AHAS, acetolactate synthesis, ALS), which is a critical enzyme in the biosynthesis pathway of branched chain amino acids.
This thesis study was carried out within the scope of TUBITAK TOVAG project no 1180211. The chickpea breeding studies of the Black Sea Agricultural Research Institute were screened for IMI tolerance of existing lines and varieties in the gene pool. For this aim, 2229 chickpea genotypes at F5 and higher levels were selected as part of the project and 235 genotypes thought to be resistant were passed through Moss screening test. Herbicide with 40 g / l imazamox SL effective substance was used in the study. Within the scope of this thesis, 235 genotypes selected in the project were taken into molecular scanning in order to determine the resistance by molecular analysis.

Keywords: Herbicide, Chickpea, Tolerance, Weed