Tuza toleranslılık genleri içeren geri melez 4 buğday hatlarının yüksek dozda tuz uygulamasında verdikleri tepkilerin incelenmesi
Investigation of the reactions of salt tolerance genes containing backcross 4 hybrid wheat lines under the application of high doses of salt
Yazar: AYTÜL AKBEL
Danışman: PROF. DR. ERDOĞAN EŞREF HAKKI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Dünyada çok eskiden beri yetiştirilen tahıl bitkilerinden biri olan buğday, insan beslenmesindeki çok önemli bir tüketim kaynağıdır. Buğday, Anadolu'da yer alan tüm uygarlıklarda, günümüze kadar hala önemini korumaktadır. Geniş bir adaptasyon yeteneğine sahip olduğundan Türkiye'nin neredeyse her bölgesinde yetiştirilebilen, yaygın olarak İç Anadolu Bölgesi'nde üretimi yapılan; öyle ki tarla ürünleri arasında ekiliş alanı ve üretim açısından ilk sırada yer alan tahıl bitkisidir. Ülkemizde oldukça çok buğday çeşidi olmasına rağmen verim ve kalitedeki sorunlar tam anlamıyla çözülememiştir. Ülkemizin birçok bölgesinde sürdürülen araştırmalarda, ekolojik bölgelerimize uyum sağlayan yüksek verimli, kaliteli, biyotik ve abiyotik stres şartlarına dayanıklı çeşitlerin sertifikalı tohumlarını kullanarak ekim yatağının hazırlanmasından, hasat ve harmana kadar uygun yetiştirme yöntemlerinin uygulanması ile verim artışı mümkündür.

Bu tez çalışmasında abiyotik stres faktörlerinden olan tuzluluk stresi ele alınmış olup, toleransı yüksek ekmeklik buğday çeşitlerinin geliştirilmesi üzerine çalışılmıştır. Tuzlu topraklarda yüksek verimli, kaliteli bitkisel üretim gerçekleştirebilmek için tuza toleranslı bitkilerin tespit edilmesi veya geliştirilmesi gerekmektedir. Proje önerimizde, yabani buğday türlerinden AA genomlu bir Triticum monococcum aksesyonundan köken alan, tuzluluğa toleranslılık sağlayan yüksek afiniteli potasyum taşıyıcı (HKT) genler ekmeklik buğdaylara moleküler destekli ıslah programı (Markör Destekli Seleksiyon = MAS) ile aktarılmıştır.  A genomlu HKT'lerin EBH1 buğday hattına ardı ardına geri melezlemeler yapılarak aktarılması neticesinde, elde edilmiş olan geri melez 4 (GM4) hatlarının (Nax1 ve Nax2) etkin olduğu çeşitli elementel ve fizyolojik testlemeler sonucunda görülmüştür. Bitki boyu değerlerine bakıldığında artan tuz dozlarında melez hatların  (EBH1 x 5907, EBH1 x 5924) tuza tolerans sağladığı tespit edilmiştir. Tuz uygulaması sonucu, tüm genotiplerin MDA içeriklerinde ve K konsantrasyonlarında azalma görülürken, EBH1x5924 hattında prolin içeriğinin arttığı gözlenmiştir. Tüm testleme sonucu göz önüne alındığında Nax genlerinin melez hatlarında aktif olup tuza toleranslılığı artırdığı tespit edilmiştir

Abstract:
Wheat, one of the most ancient cereal plants grown in the world, is an important consumption source in human nutrition. Wheat has been an important crop in every civilization that was established in Anatolia. This situation is valid also today. Because it has a wide range of adaptability, it is grown in almost every region of Turkey while it is widely produced in the Central Anatolian region. Today it is the staple crop among cereal plants and it takes the first place in terms of cultivation area and production among the field crops. Although there are many wheat varieties in our country, problems in yield and quality could not be solved completely. It is possible to increase the productivity of wheat by using certified seeds of high-yielding, quality, biotic and abiotic stress-tolerant varieties that adapt to our ecological regions with the implementation of suitable cultivation methods from the preparation of the planting bed to harvesting and threshing. 

In this thesis, salinity stress, which is one of the main abiotic stress factors, was discussed and the development of salt-tolerant bread wheat varieties were studied. Salt-tolerant plants should be identified or developed in order to produce high-yield, quality crops in saline soils. In our project proposal, salt-tolerant high-affinity potassium transporter (HKT) genes originating from a Triticum monococcum accession with AA genome from wild wheat species were transferred to bread wheat by molecular assisted breeding program (Marker Assisted Selection = MAS). Various elemental and physiological tests showed that the backcrossed 4 (GM4) lines (Nax1 and Nax2) obtained as a result of the transfer of A-genome HKTs to the EBH1 wheat line by successive backcrossings. Considering the plant height values, it was determined that the hybrid lines (EBH1 x 5907, EBH1 x 5924) provided salt tolerance at increasing salt doses. As a result of salt application, a decrease was observed in MDA contents and K concentrations of all genotypes, while an increase in proline content was observed in the EBH1x5924 line. Considering the whole test results, it has been determined that Nax genes are active in hybrid lines and increase salt tolerance.