ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ Nihat YILMAZ HİBRİT KAVUN (Cucumis melo var. cantalupensis) ISLAHINDA TEKLİ, ÜÇLÜ VE ÇİFT MELEZLERDE HETEROZİS ÜZERİNDE ARAŞTIRMALAR BAHÇE BİTKİLERİ ANABİLİM DALI ADANA, 2009

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HİBRİT KAVUN (Cucumis melo var. cantalupensis) ISLAHINDA TEKLİ, ÜÇLÜ VE ÇİFT MELEZLERDE HETEROZİS ÜZERİNDE ARAŞTIRMALAR NİHAT YILMAZ DOKTORA TEZİ BAHÇE BİTKİLERİ ANABİLİM DALI Bu tez 30/04/2009 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza:. İmza:. İmza:... Prof. Dr. Nebahat SARI Prof. Dr. Naci ONUS Doç. Dr. Yıldız AKA KAÇAR DANIŞMAN ÜYE ÜYE İmza: Doç. Dr. Yeşim YALÇIN MENDİ ÜYE İmza:. Doç. Dr. Halit YETİŞİR ÜYE Bu tez Enstitümüz Bahçe Bitkileri Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü İmza ve Mühür Bu Çalışma Ç.Ü Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: ZF2007D20 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ DOKTORA TEZİ HİBRİT KAVUN (Cucumis melo var. cantalupensis) ISLAHINDA TEKLİ, ÜÇLÜ VE ÇİFT MELEZLERDE HETEROZİS ÜZERİNDE ARAŞTIRMALAR Nihat YILMAZ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BAHÇE BİTKİLERİ ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Nebahat SARI Yıl : 2009, Sayfa: 240 Jüri : Prof. Dr. Nebahat SARI Prof. Dr. Naci ONUS Doç. Dr. Yıldız AKA KAÇAR Doç. Dr. Yeşim YALÇIN MENDİ Doç. Dr. Halit YETİŞİR Araştırmanın kantitatif heterozis çalışmaları 2007 ve 2008 yıllarında, ilkbahar üretim döneminde açık tarla yetiştiriciliği şeklinde, moleküler çalışmalar ise, yıllarında moleküler biyoloji laboratuvarında yürütülmüştür. Kavunda tekli, üçlü ve çift melezlerin ebeveynleri ile moleküler olarak kıyaslanması, ayrıca kantitatif özelliklerinin belirlenmesi için iki, üç ve dört ebeveynli melezlemeler sonucu elde edilmiş olan 53 hibrit genotip, bu hibritlerde ebeveyn olarak kullanılan 6 adet safhat ile Galia F 1 hibrit çeşidi şahit olarak kullanılmıştır. Denemede genotiplerde, tohum ekimini takiben tohum çıkış gözlemleri ve çıkış ile birlikte kotiledon ve hipokotil uzunluğu ölçümleri yapılmıştır. Bunun yanı sıra, ilk gerçek yaprak çıkış zamanı, bitki boyu, ana gövde çapı, boğum sayıları ölçümleri, ilk dişi çiçek açma zamanları, erkenci ve toplam verimler, meyve ağırlığı, meyve çapı, meyve yüksekliği, meyve et kalınlığı, meyve kabuk kalınlığı, çekirdek evi çapı, çekirdek evi yüksekliği, meyve et randımanı, suda çözünebilir kuru madde (SÇKM) gibi pomolojik analizler yapılmış ve farklılıkları belirlemek için heterozis ve heterobeltiosis hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. Araştırma bulgularına göre, en yüksek heterozis ve heterobeltiosis değeri erkenci verimde, tekli melez grubuna ait ÖK-58 (G22 X C1) genotipinden (heteroziste % , heterobeltiosiste ise % ) sağlanmıştır. Aynı zamanda hem toplam verimde hem de erkenci verimde tekli melez grubun üstünlüğü ortaya çıkmıştır. Tekli melez grup, erken dişi çiçek açma süresi ile erkenciliği artırırken, meyve ağırlığı, meyve yüksekliği, meyve çapı, çekirdek evi açısından da daha iyi performans göstermiştir. Moleküler çalışmalarda ise, 55 adet SSR primeri taranmış ve tarama sonrasında polimorfik olan primerler ile tekli, üçlü ve çift melezlerin ebeveynleri moleküler olarak kıyaslanmıştır. SSR primer taramasında kullanılan 55 primerden 8 adedi polimorfik bulunmuş ve SSR analizleri sonucu elde edilen dendogramda benzerlik oranı arasında değişmiştir. Anahtar Kelimeler: Hibrit Kavun Islahı, Heterozis, Heterobeltiosis, SSR I

4 ABSTRACT PhD THESIS HETEROSIS STUDIES ON SINGLE, TRIPLE AND DOUBLE CROSSES HYBRIDS IN MELON (Cucumis melo var. cantalupensis) BREEDING Nihat YILMAZ DEPARTMENT OF HORTICULTURE INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF CUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. Nebahat SARI Year : 2009, Pages: 240 Jury : Prof. Dr. Nebahat SARI Prof. Dr. Naci ONUS Assoc. Prof. Dr. Yıldız AKA KAÇAR Assoc. Prof. Dr. Yeşim YALÇIN MENDİ Assoc. Prof. Dr. Halit YETİŞİR Quantitative work of the research was conducted during spring cultivation season in open field conditions. Also, molecular part of the study was conducted during the years in molecular biology laboratory. In order to determine the quantitative characteristics of 53 hybrid melon genotypes which are obtained by double, triple and quadruple hybridization, and to molecularly compare the parent material of melons of single, triple and double hybrids, and pure lines used as parental material and Galia F 1 hybrid were used as control group. In this research, emergence was monitored and lengths of the cotyledons and hypocotyl were measured following the seed sowing. Besides, the appearance of first true leaves, plant height, main stem diameter, node number, first opening of female flower which is important in early bearing, total and early yields, fruit weight, fruit diameter, fruit height, fruit flesh thickness, fruit skin thickness, seed cavity diameter, seed cavity height, fruit flesh efficiency, total soluble solids (TSS) were determined. Also heterosis and heterobeltiosis rates were calculated. According to the results, the highest heterobeltiosis ( %) and heterosis ( %) rates was produced by OK-58 (G22 X C1) genotypes belonged to the single hybrid group in early yield. At the same time, superiority of single hybrid group was observed in both in total and early yield. Single cross increased the earliness due to early flowering and this cross was showed better performance for fruit weight, diameter and seed cavity. In molecular studies, 55 Simple Sequence Repeat (SSR) markers were screened and after screening Polymorphic SSR primer with the primer single, triple and double as a molecular hybridization of the parents were compared. SSR primers used in the screening of 55 primers, eight of the 55 SSR primers were found polymorphic. Smilarity rate was found between in the dendogram which is obtained by the results of SSR analysis. Key words: Hybrid Melon Breeding, Heterosis, Heterobeltiosis, SSR II

5 TEŞEKKÜR Doktora tez konumun belirlenmesinde ve bu araştırmanın her aşamasında yönlendirici katkıları ve değerli yardımları için Danışman Hocam Sayın Prof. Dr. Nebahat SARI ile Tez İzleme Komitesi üyeleri Prof. Dr. Naci ONUS ve Doç. Dr. Yıldız AKA KAÇAR hocalarıma sonsuz saygı ve teşekkürlerimi sunarım. Doktora tezimin yürütülmesi aşamasında Bölümümüzün tüm olanaklarını kullanmama izin veren Bölüm Başkanımız Sayın Prof. Dr. Turgut YEŞİLOĞLU na, çalışmamın planlanması aşamasından itibaren yakın ilgisini gördüğüm, öneri ve deneyimlerinden yararlandığım ve Lefke Avrupa Üniversitesi, Tarım Bilimleri ve Teknolojileri Fakültesi olanaklarını kullanmama izin veren Hocam Sayın Prof. Dr. İbrahim BAKTIR a en içten teşekkürü bir borç bilirim. Çalışmalarım esnasında yardımları ve deneyimlerinden yararlandığım değerli hocalarım Doç. Dr. Yeşim YALÇIN MENDİ ve Doç. Dr. Sedat SERÇE ye sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Ayrıca ebeveyn hatlarının üretilmesinde katkı sağlayan Doç. Dr. Halit YETİŞİR e, melezlemeler ve analizlerim esnasında yardımlarını esirgemeyen arkadaşlarım Biyolog Özhan ŞİMŞEK, Ar. Gör. İlknur SOLMAZ, Ar. Gör. Songül ÇÖMLEKÇİOĞLU, Zir. Yük. Müh. Esma KARTAL, Biyolog Melda BONCUK, Biyolog Aygül TURUNÇ, Uzman Semra GÖNÜL e teşekkür ederim. Ayrıca, Tarım Bilimleri ve Teknolojileri Fakültesindeki mesai arkadaşlarıma da sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Tezimin her aşamasında beni sabırla destekleyen ve hiçbir fedakarlıktan kaçınmadan her zaman yanımda olan sevgili eşim Zir. Yük. Müh. Gülşen YILMAZ a ve hayatımızın anlamı sevgili oğlumuz Kerem YILMAZ a, son olarak ta yaşamım boyunca gösterdikleri maddi-manevi fedakarlıklarından dolayı sevgili aileme teşekkürü bir borç bilirim. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT.... II TEŞEKKÜR.... III İÇİNDEKİLER. IV ÇİZELGELER DİZİNİ..... VII ŞEKİLLER DİZİNİ... XIII KISALTMALAR.. XVII 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Kavunlarda Yapılan Kalitatif ve Kantitatif Islah Çalışmaları Farklı Türlerde Yapılan Heterozis Islahı Çalışmaları Moleküler Çalışmalar MATERYAL ve METOT Materyal Metot Arazi Çalışmaları Bitkisel İncelemeler ve Gözlemler Çıkış Oranı (%) Çıkış Süresi (gün) Kotiledon Genişliği (mm) Kotiledon Uzunluğu (mm) Hipokotil Uzunluğu (mm) İlk Gerçek Yaprak Çıkış Zamanı (gün) Ana Gövde Boyu (cm) Kök Boğazı Çapı (mm) Ana Gövde Boğum Sayısı (adet/bitki) İlk Dişi Çiçek Oluşma Süresi (gün) Erkenci ve Toplam Verim (kg/m 2 ) Meyve Pomolojik Analizleri Meyve Ağırlığı (g) Meyve Çapı (cm). 25 IV

7 Meyve Yüksekliği (cm) Meyve Eti Kalınlığı (cm) Meyve Kabuk Kalınlığı (mm) Çekirdek Evi Çapı (cm) Çekirdek Evi Yüksekliği (cm) Meyve Et Randımanı (%) SÇKM (%) İstatistiksel Değerlendirme Heterozis ve Heterobeltiosisin Hesaplanması SSR (Simple Sequence Repeats-Basit Dizi Tekrarları) Markırları ile Moleküler Çalışmalar Bitkisel Materyalin Alınması ve DNA İzolasyon Aşamaları DNA İzolasyonu İçin Gerekli Çözeltilerin Hazırlanması DNA Kalitesi ve Miktarının Belirlenmesi SSR- PCR Koşulları ARAŞTIRMA BULGULARI Yılı Çalışmalarına İlişkin Bulgular Tohum Çıkış Süreleri (gün) ve Oranlarına (%) Ait Bulgular Fide Ölçümlerine Ait Bulgular (mm) İlk Gerçek Yaprak Çıkış Zamanlarına Ait Bulgular (gün) İlk Dişi Çiçek Oluşumuna Ait Bulgular (gün) Toplam Verime Ait Bulgular (kg/m 2 ) Erkenci Verime Ait Bulgular (kg/m 2 ) Yılı Meyve Pomolojik Özelliklerine Ait Bulgular Meyve Ağırlıklarına Ait Bulgular (g) Meyve Çapına Ait Bulgular (cm) Meyve Yüksekliğine Ait Bulgular (cm) Meyve Et Kalınlığına Ait Bulgular (cm) Meyve Kabuk Kalınlığına Ait Bulgular (mm) Çekirdek Evi Çapına Ait Bulgular (cm) Çekirdek Evi Yüksekliğine Ait Bulgular (cm) Meyve Et Randımanına Ait Bulgular (%) 105 V

8 Suda Çözünür Kuru Madde (SÇKM) Değerlerine Ait Bulgular (%) Yılı Çalışmalarına İlişkin Bulgular Tohum Çıkış Süreleri (gün) ve Oranlarına (%) Ait Bulgular Kotiledon Ölçüm Değerlerine Ait Bulgular (mm) İlk Gerçek Yaprak Çıkış Zamanlarına Ait Bulgular (gün) Ana Gövde Boyuna Ait Bulgular (cm) Kök Boğazı Çapına Ait Bulgular (mm) Ana Gövde Boğum Sayısına Ait Bulgular (adet/bitki) İlk Dişi Çiçek Oluşumuna Ait Bulgular (gün) Toplam Verime Ait Bulgular (kg/m 2 ) Erkenci Verime Ait Bulgular (kg/m 2 ) Meyve Pomolojik Özelliklerine Ait Bulgular Meyve Ağırlıklarına Ait Bulgular (g) Meyve Çapına Ait Bulgular (cm) Meyve Yüksekliğine Ait Bulgular (cm) Meyve Et Kalınlığına Ait Bulgular (cm) Meyve Kabuk Kalınlığına Ait Bulgular (mm) Çekirdek Evi Çapına Ait Bulgular (cm) Çekirdek Evi Yüksekliğine Ait Bulgular (cm) Meyve Et Randımanına Ait Bulgular (%) Suda Çözünür Kuru Madde (SÇKM) Değerlerine Ait Bulgular (%) Moleküler Çalışmalara İlişkin Bulgular DNA İzolasyonlarına Ait Bulgular Ebeveyn Hatların SSR Primer Taramasına Ait Bulgular TARTIŞMA VE SONUÇLAR KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ EK VI

9 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 3.1. Deneme Parselinin Toprak Analizi Sonuçları Çizelge 3.2. Deneme Parselinin Sulama Suyu Analizi. 19 Çizelge 3.3. Araştırmada Kullanılan Genotipler Çizelge 3.4. DNA İzolasyon Yönteminde Kullanılan Tampon Çözeltisinin İçeriği Çizelge 3.5. Ebeveyn Hatların Taranmasında Kullanılan SSR Primerlerine Ait Bilgiler.. 33 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Tohum Çıkış Sürelerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 42 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Tohum Çıkış Oranlarında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 45 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Kotiledon Genişliğinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 48 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Kotiledon Uzunluğunda Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 52 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Hipokotil Uzunluğunda Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 55 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin İlk Gerçek Yaprak Çıkış Zamanları (gün) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin İlk Dişi Çiçek Oluşum Sürelerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB).. 62 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Toplam Verimlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 66 VII

10 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Erkenci Verimlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB).. 70 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Ağırlığında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 81 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Çapında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Yüksekliğinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB).. 87 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Et Kalınlığında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Kabuk Kalınlığında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB).. 95 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Çekirdek Evi Çapında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 99 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Çekirdek Evi Yüksekliğinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 103 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Et Randımanında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin SÇKM Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 111 VIII

11 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Tohum Çıkış Sürelerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Tohum Çıkış Oranlarında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 118 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Kotiledon Genişliğinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Kotiledon Uzunluğunda Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Hipokotil Uzunluğunda Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin İlk Gerçek Yaprak Çıkış Zamanları (gün) 132 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Ana Gövde Boyu I. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 135 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Ana Gövde Boyu II. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 137 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Ana Gövde Boyu III. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 139 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Ana Gövde Boyu IV. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) 141 IX

12 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Kök Boğazı Çapı I. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Kök Boğazı Çapı II. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Kök Boğazı Çapı III. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Kök Boğazı Çapı IV. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Ana Gövde Boğum Sayıları I. Gözlem Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Ana Gövde Boğum Sayıları II. Gözlem Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Ana Gövde Boğum Sayıları III. Gözlem Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Ana Gövde Boğum Sayıları IV. Ölçüm Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin İlk Dişi Çiçek Oluşum Sürelerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 167 X

13 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Toplam Verimlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 170 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Erkenci Verimlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Ağırlığında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Çapında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Yüksekliğinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Et Kalınlığında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Kabuk Kalınlığında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 193 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Çekirdek Evi Çapında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB) Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Çekirdek Evi Yüksekliğinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 200 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Meyve Et Randımanında Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 203 XI

14 Çizelge Yılı Denemelerinde İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin SÇKM Değerlerinde Heterozis (HT) ve Heterobeltiosis (HB). 207 XII

15 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. Kavun Yetiştiriciliği Yapılan Bölgeler (Google Uydu Görüntüsü, 2009).. 1 Şekil 3.1. Araştırmanın Yürütüldüğü Yerlerin Uydu Görüntüsü (Google Uydu Görüntüsü, 2009). 18 Şekil 3.2. Genotiplerin Tohum Ekimi Sonrası Genel Görünümleri ile Bazı Genotiplerin Viyollerdeki Çıkış Sonrası Görünümleri.. 21 Şekil 3.3. Deneme Parselinde Fidelerin Dikimden Hasada Kadar Olan Genel Görünümleri.. 22 Şekil 3.4. A-E: Yaprakların Sıvı Azota Daldırılması ve Porselen Havanda Sıvı Azotta Öğütülmesi, F-I: Örneğin Santrifüj Tüplerine Doldurulması ve Derin Dondurucuda -80 o C de Saklanması Şekil 3.5. A-B: Santrifüj Makinesi ve Tüplerinin Görünümü, C-D: Pelletlerin Elde Edilmesi Öncesi, DNA ve Süpernatantların Görünümü, E ve F: Elde Edilen Pelletlerin Ters Çevrilip Kurutulması Şekil 3.6. A-C: Agaroz Jelin Plate e Dökülmesi ve Hazırlanması İşlemi, D-F: Yükleme İşleminin Yapılması ve Koşma İşleminin Başlatılması, G-I: UV Cihazına Jelin Yerleştirilmesi ve Koşma Sonrası Bantların Bilgisayar Ortamına Aktarılması 37 Şekil 3.7. A: Poliakrilamide Jelin Döküleceği Camlar, B: Poliakrilamid Jelin Dökülmesi, C: Jel Polimerize Olduktan Sonra Tarağın Jel İçerisine Yerleştirilmesi, D: Jel Aparatının Cihaza Yerleştirilmesi, E: Yüklemeye Hazır Elektroforez Aparatı, F: Yüklemenin Yapılması 38 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Tohum Çıkış Süreleri Ortalamaları (gün).. 44 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Tohum Çıkış Oranları Ortalamaları (%) 44 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Kotiledon Genişliği (mm) XIII

16 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Kotiledon Uzunluğu (mm).. 54 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Hipokotil Uzunluğu (mm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama İlk Gerçek Yaprak Çıkış Zamanları (gün). 60 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama İlk Dişi Çiçek Oluşum Süreleri (gün) 64 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Toplam Verimleri (kg/m 2 ). 68 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Erkenci Verimleri (kg/m 2 ) Şekil İki Ebeveynli Melez Gruba Ait Genotiplerin Resimleri.. 73 Şekil Üç Ebeveynli Melez Gruba Ait Genotiplerin Resimleri Şekil Çift (Dört Ebeveynli) Melez Gruba Ait Genotiplerin Resimleri 77 Şekil Ebeveyn Grubuna Ait Genotiplerin Resimleri Şekil Galia F 1 Çeşidinin Resmi Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Ağırlığı (g) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Çapı (cm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Yüksekliği (cm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Et Kalınlığı (cm).. 93 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Kabuk Kalınlığı (mm). 97 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Çekirdek Evi Çapı (cm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Çekirdek Evi Yüksekliği (cm) XIV

17 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Et Randımanı (%) 109 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama SÇKM Değerleri (%) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Tohum Çıkış Süreleri Ortalamaları (gün) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Tohum Çıkış Oranları Ortalamaları (%). 117 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Kotiledon Genişliği (mm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Kotiledon Uzunluğu (mm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Hipokotil Uzunluğu (mm). 130 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama İlk Gerçek Yaprak Çıkış Zamanları (gün) Şekil yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Ana Gövde Boyu I., II., III., IV. Ölçüm Değerleri (cm) 143 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Kök Boğazı Çapı I., II., III., IV. Ölçüm Değerleri (mm) Şekil yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Ana Gövde Boğum Sayıları I., II., III., IV. Gözlem Değerleri (adet/bitki) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama İlk Dişi Çiçek Oluşum Süreleri (gün) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Toplam Verimleri (kg/m 2 ). 172 XV

18 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Erkenci Verimleri (kg/m 2 ). 176 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Ağırlığı (g). 179 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Çapı (cm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Yüksekliği (cm). 187 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Et Kalınlığı (cm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Kabuk Kalınlığı (mm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Çekirdek Evi Çapı (cm). 198 Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Çekirdek Evi Yüksekliği (cm) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama Meyve Et Randımanı (%) Şekil Yılı Tekli, Üçlü ve Çift Melez Kavun Genotiplerinin Ortalama SÇKM Değerleri (%) Şekil CMTCN30 Nolu SSR Primeri ile Amplifikasyon Sonucu Elde Edilen Bant Profilleri Şekil CMCTN19 Nolu SSR Primeri ile Amplifikasyon Sonucu Ebeveynlerde ve Melez Bireylerde Elde Edilen Bant Profilleri Şekil İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Mikrosatellit Analizi Sonucu Elde Edilen Dendogram Şekil İki, Üç ve Dört Ebeveynli Melez Kavun Genotiplerinin Mikrosatellit Analizi Sonucu Elde Edilen Benzerlik İndeksi. 240 XVI

19 KISALTMALAR CTAB : Cetyltrimeyhhylamoniumbromide E 1 E 2 : Birinci Ebeveyn : İkinci Ebeveyn EDTA : Ethilenediaminetetraaceticasit g HB HT ml o C : Gram : Heterobeltiosis : Heterozis : Mililitre : Santigrad derece PAGE : Polyacrilamide Gel Elektroforez PCR : Polimeraz Zincir Reaksiyonu SÇKM : Suda Çözünebilir Kuru Madde SSR TAE Taq TE Tris UV μl _ X : Basit Dizi Tekrarı : Tris/acetate/EDTA (Buffer) : Thermus aquaticus : Tris EDTA (Buffer) : Tris (hydroxymethyl) aminomethane : Ultra Violet : Mikrolitre : Ebeveyn Ortalaması XVII

20 1. GİRİŞ Nihat YILMAZ 1. GİRİŞ Kavun (Cucumis melo L.), dünya genelinde yetiştiriciliği yapılan ve Cucurbitaceae familyasının ekonomik öneme sahip olan en önemli ürünlerinden birisidir. Anavatanı Anadolu dan Japonya ya uzanan Asya sayılmaktadır (Robinson ve Decker-Walters, 1997). Hem ılıman, hem de sıcak iklim sebzesi olarak tüm dünyada yaygın bir şekilde yetiştiriciliği yapılmaktadır. Ülkemiz, 2007 yılı verilerine göre ton olan kavun üretimi ile dünyada Çin den sonra gelen ikinci önemli kavun üreticisidir (Anonim, 2008). Türkiye nin de içinde bulunduğu Asya kıtasında İran, Afrika kıtası içerisinde yer alan Mısır ve Fas da önemli kavun üretici ülkelerdendir. Avrupa kıtasının kavun üretim liderleri konumunda olan İspanya, İtalya, Romanya ve Fransa en büyük üreticilerdir (Robinson ve Decker- Walters, 1997). Ülkemizde kavun yetiştiriciliğinde Orta Anadolu başta olmak üzere Ege, Güneydoğu Anadolu ve Akdeniz bölgeleri ilk sıralarda yer almaktadır (Şekil 1.1). Kavun, Türkiye de ağırlıklı olarak açıkta yetiştirilmesinin yanında, Akdeniz bölgesinde hem açıkta ve alçak tünel altında, hem de seralarda ilkbahar yetiştiriciliği şeklinde üretilmektedir. Şekil 1.1. Kavun Yetiştiriciliği Yapılan Bölgeler (Google Uydu Görüntüsü, 2009) 1

21 1. GİRİŞ Nihat YILMAZ Kavun, sistematik açıdan Cucurbitaceae familyasının Cucumis cinsine giren Cucumis melo L. türü olarak sınıflandırılmaktadır. Temel olarak yetiştiriciliği yapılan kavun, botanik açıdan; 1. Cucumis melo var. cantalupensis, 2. Cucumis melo var. inodorus, 3. Cucumis melo var. reticulatus olarak 3 gruba ayrılmaktadır. Özellikle birinci gruba giren kantalop kavunları, hoş kokusu ve erkencilikleri açısından ön plana çıkmaktadır. Türkiye de sera ve tünel altı kavunlarının tümü ile açıktaki yetiştiriciliğin bir kısmı Cucumis melo var. cantalupensis grubuna giren çeşitler ile yapılmaktadır. Islah çalışmaları arasında heterozis ıslahı, en çok kullanılan yöntemler arasındadır. Bilindiği gibi heterozis veya bir başka deyişle melez gücü bir olguyu ifade etmektedir ve tarımsal açıdan değerlendirildiğinde melez genotiplerin büyüme, verim, erkencilik, kalite ile diğer başka özellikler açısından ebeveynlerinden daha yüksek değerlere sahip olmasıdır. Bir başka açıdan ise heterozis, ebeveyn bireylerin ortalamalarını aşması olarak ve heterobeltiosis ise üstün ebeveyn değerini geçmesi şeklinde de tanımlanmaktadır. Ayrıca pozitif veya negatif heterozis ile ortaya çıkabileceği ve bu durumun kullanılan özelliğe bağlı olarak da değişebileceği vurgulanmaktadır (Macit, 1972; Yıldırım, 1985; Birchler ve ark., 2003; Virmani ve ark., 2003; Cho ve ark., 2004). Heterozisin genetik temelleri henüz tam olarak açıklanamamasına rağmen, öne sürülen hipotezler bu konuyu açıklamaya çalışmaktadır. Bunlar, Dominansi, Süperdominansi, Epistatik etki ile Çekirdek/Sitoplazma ilişkileri hipotezleridir. Dominansi hipotezi; iki ebeveynden oluşan bir hibritte istenen dominant genlerin birikmesinden dolayı ortaya çıkan heterozisdir. Süperdominansi hipotezine göre ise, dominant genleri heterozigot yapıda taşıyan bireyler, aynı genleri homozigot halde bulunduranlardan daha güçlü olmaktadırlar. Epistatik Etki hipotezinde, farklı lokuslardaki genlerin, diğer genlerin üzerine yaptıkları etkilerin de heterozise yol açtığı ileri sürülmektedir. Çekirdek/Sitoplazma ilişkisi hipotezinde ise, ana ebeveynin 2

22 1. GİRİŞ Nihat YILMAZ sitoplazması ile sitoplazmaya yabancı olan baba ebeveyn kromozom yapısı arasındaki uyuşmazlığın heterozise sebep olduğu bildirilmektedir (Xiao ve ark., 1995; Yu ve ark., 1997; Birchler ve ark., 2003; Virmani ve ark., 2003; Li ve ark., 2008). Sebzelerde heterozis ıslahı çok eski yıllara dayanmakta olup, yapılan ilk hibrit gücü çalışmaları Hayes ve Jones adlı araştırmacılar tarafından 1916 yılında hıyar (Cucumis sativus L.) türünde meyve büyüklüğü ve meyve sayısı üzerine olmuştur (Wehner, 1999; Rai ve Rai, 2006). Daha sonraki yıllarda, kavundaki genetik erkek kısırlık özelliğinden yararlanarak kavun melezleri üretilmiş ve üretilen bu melez kavunlarda, verim ve erkencilik ile ilgili önemli heterozis tespit edilmiştir (Nadpuri ve ark., 1974). Heterozis konusunda yapılan bir diğer çalışmada ise, melez bireylerde, bitki boyu ve gövde çapının ebeveynlerine göre daha kalın ve uzun bitkiler şeklinde ortaya çıktığı belirlenmiştir (Sarı ve ark., 2003a). Ülkemizde hibrit sebze tohumu ıslahı, hemen hemen tüm sebze türlerinde önemli ölçüde dışa bağımlı olarak yapılmaktadır. Bu da önemli döviz kaybına yol açmaktadır yılında geliştirilen (Robinson ve Deckers-Walter, 1997) ilk kavun hibridinden bu güne hibrit çeşitler büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle yapılması gerekenler arasında en temel olarak kendi çeşidini kendi üreticine öner anlayışı ile ıslah çalışmalarına yön verilmesi ve hatta bu yönde geliştirilen yerli çeşitlerin iyi şekilde tanıtımı ile ülke üretimine kazandırılması amaçlanmalıdır. Son 20 yıldır, bahçe bitkileri ürünlerinin geniş bir bölümünde genetik yapıların belirlenmesi veya tanımlanması üzerine yoğunlaşan çalışmalar, biyoteknoloji alanı içerisinde yerini almıştır. Bugün ulaşılan teknikler, geçmişe nazaran genetik yapıların değerlendirilmeleri açısından daha net sonuçlara götürebilmektedir. DNA markırları, bitkilerin genetik varyasyonlarının araştırılmasında, yakın türlerin, çeşitlerin belirlenmesi ve tanımlanmasında araştırmacılara yoğun çalışma imkanı sunan güçlü bir yöntemdir (Aka Kaçar, 2001; Rajapakse, 2003). Bugün geniş bir kullanım alanına sahip moleküler yöntemler son 20 yıl içerisinde geliştirilen modern sistemlerdir. 3

23 1. GİRİŞ Nihat YILMAZ Ana yöntemler olarak adlandırabileceğimiz markırları Hibridizasyona Dayalı Metodlar ve PCR (Polmerase Chain Reaction=Polimeraz Zincir Reaksiyonu) Temeline Dayalı Yöntemler olmak üzere iki grupta inceleyebiliriz. PCR Temeline Dayalı Metodlar içerisinde; RAPD (Rastgele Çoğaltılmış DNA Farklılığı), AFLP (Çoğaltılan Parça Uzunluğu Farklılığı) ve SSR (Basit Dizi Tekrarları= Mikrosatellit) teknikleri kullanılmaktadır. Çeşitli avantajlara sahip olan SSR markırları, farklılık ve heterozigotluk özelliği yüksek, kolay ve ucuz bir şekilde uygulanabilen markırlardır (Aka Kaçar, 2001). Ayrıca, genotipler arasındaki akrabalık derecelerinin belirlenmesi ve çeşitli melez gruplarından aktarılan karakterlerin hangi ebeveyne ne kadar benzer olduğunun tespit edilmesinde daha net sonuçlar vermesi bakımından SSR markırları kullanılmaktadır. Bu çalışmada, daha önce bir TÜBİTAK projesi kapsamında safhatları geliştirilmiş olan (Sarı ve ark., 1999), daha sonra yürütülen ve DPT tarafından desteklenen bir proje ile de genel ve özel kombinasyon yeteneği testleri ile tek yönlü melezleri oluşturulan (Sarı ve ark., 2003b) genetik materyal kullanılmıştır. Sadece tekli (2 ebeveynli) melezleri yapılmış olan bu materyalde, üçlü (3 ebeveynli) melez ve çift (4 ebeveynli) melez bireyler de 2006 yılı ilkbahar aylarında yapılmıştır. Sunulan bu çalışma ile kantalop kavunlarında iki, üç ve dört ebeveynli melezlerin ebeveynleri ile moleküler olarak kıyaslanması, ayrıca kantitatif özelliklerinin belirlenmesi ve elde edilen veriler ışığında üstün genotiplerin belirlenmesi hedeflenmiştir. Kavunlarda heterozis konusunda yapılan çalışmalarda şimdiye kadar sadece tekli (iki ebeveynli) melezler üzerinde çalışılmıştır. Burada sunulan çalışmanın amacı ise, tekli melezlerin yanında üç ve dört ebeveynli melezlerin de, kantitatif ve moleküler ıslah parametreleri açılarından değerlendirilmesidir. 4

24 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nihat YILMAZ 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sebzelerde heterozis ıslahı çalışmalarının geçmişi oldukça eskilere dayanmaktadır. Tez konusunu oluşturan kavunlarda heterozis ıslahı konusundaki ilk çalışmalar 1970 li yıllarda başlamıştır. Bu bölümde kavunlarda ve diğer bitki türlerinde yapılan kalitatif ve kantitatif ıslah çalışmaları ile moleküler çalışmalar sunulmuştur Kavunlarda Yapılan Kalitatif ve Kantitatif Islah Çalışmaları Kitroongruang ve ark. (1992), Thai dilim kavununda (Cucumis melo L. var. acidulus Naud.) meyve kalite özellikleri, bitki büyümesi için heterozis, genetik farklılık ve kombinasyon yeteneklerinin değerlendirilmesi üzerinde çalışmalarda bulunmuşlardır. Bu amaçla Tayland da, 7 yerel kavun hattı ile 5 Amerikan çeşidi yağışlı ve kurak mevsimlerde değerlendirilmiştir. İncelenen özellikler arasında ise, ilk hasat süresi, bitki başına meyve sayısı, meyve ağırlığı, bitki başına meyve ağırlığı, meyve eti oranı, SÇKM gibi kriterler dikkate alınmıştır. Melezlemeler arasında ve bunların ebeveynlerinde incelenen özelliklerin tümünde önemli farklılıkların bulunduğu tespit edilmiştir. Ebeveynlerin ve melezlerinin ortalama performansları arasında hemen hemen tüm durumlarda pozitif heterozis rapor edilmiştir. Pozitif heterozis ana ebeveynler üzerinde ilk hasat süresi hariç, tüm özellikler için ortaya çıkmıştır. Munshi ve Verma (1997), kavunda heterozis üzerine çalışmalarda bulunmuşlardır. Altı ebeveyn hattı ve yarı diallelden elde edilen 15 F 1 hibridin bahar ve yaz sezonundaki performanslarını, verim ve bunda payı olan özellikler için heterozis oranını araştırmışlardır. Bitki başına toplam verimde en yüksek değer veren ebeveynler bulunmuş, F 1 hibritler arasında ise bitki başına toplam verimde en yüksek değerleri veren hibritler belirlenmiştir. Bu hibritlerde kaydedilen en yüksek verim, erkencilikten dolayı olmuş ve meyve sayısı ile meyve ağırlığında da artış olduğu belirlenmiştir. 5

25 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nihat YILMAZ Ekiz ve ark. (1999), kavun ıslahında, hem açık tarla yetiştiriciliği hem de sera yetiştiriciliğinde; erkencilik, tat ve yüksek kuru madde içeriğine sahip, aroma, taşıma ve depolama için dayanıklı meyveler, hastalık ve zararlılara dayanıklılık ve ekonomik olarak tohum üretimi gibi kriterlerin ıslah programlarının hedefleri olması gerektiğini vurgulamışlardır. Robinson (1999), kabakgillerde erkencilik ve verimde heterozisin önemli olduğunu bildirmiştir. Hastalığa dayanıklılık açısından çoğu kabakgil geninin dominant olduğu ve bazı hastalığa dayanıklı F 1 hibritlerin sadece bir dayanıklı ebeveyn ile çaprazlanmasından meydana gelebileceği vurgulanmıştır. Sulochanamma (2001), farklı kavun (Cucumis melo L.) tiplerinde heterozis üzerinde araştırmalarda bulunmuş ve 45 F 1 hibrit kavun ve bunların ebeveynlerini değerlendirmeye çalışmıştır. En yüksek heterobeltiosis oranı % ile toplam verimde bulunmuştur. Değerlendirilen hibritlerin olumlu heterozis etkilerinin, ebeveynlerinden daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Sarı ve ark. (2003a), kavunlarda bitki boyu ve gövde çapı üzerinde heterozis etkisini araştırmışlardır. Yapılan çalışmada 52 hibrit ve ebeveynlerinde gövde çapı ve bitki boyu ölçümleri değerlendirilmiş ve kavunda bitki boyu ve gövde çapında heterozis etkisinin önemli olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Paiva (2002), kavun hatları ve hibritlerinde genetik uzaklığı çalışmış ve bunun yanı sıra hatlardan üretilen hibritlerde heterozisleri ortaya çıkarmıştır. Çalışmada, 9 hat kantolop, inodorus ve momordica grubu ile cantalupensis x cantalupensis, inodorus x inodorus, cantalupensis x momordica, inodorus x momordica arasında üretilen 10 hibritte heterozis araştırılmıştır. Hatlar arasında en yüksek genetik ilerleme, SÇKM ve meyve şeklinde ortaya çıkmıştır. Cucumis melo var. inodorus ve C. melo var. cantalupensis aynı grupta yer almış, en düşük genetik uzaklık her iki ebeveynin de cantalupensis olduğu durumda ortaya çıkmıştır. Moon ve ark. (2003), Hindistan da yürüttükleri araştırmada, yaz sezonunda yarı diallelden elde edilen 28 F 1 hibrit kavunda ve ebeveyn hatlarında verim ile bazı özellikler için heterozisin derecesi üzerine çalışmalar yapmışlardır. Bitki boyu hariç tüm özelliklerde ebeveyn ve ticari kontrol çeşidin üzerinde heterozis kaydedilmiştir. 6

26 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nihat YILMAZ Bununla birlikte, bitki başına ortalama verimde en yüksek Fı hibrit performansını da belirlemişlerdir. El-Shinawy ve ark. (2004), Mısır da kavun hibritlerinin ve ümitvar yeni F 1 hibritlerin kumlu toprakta, alçak tünel şartları altında kış sezonundaki büyüme gücü ve verim açısından performanslarını değerlendirmişlerdir. Çalışmada 5 kavun saf hattı ve bunların 10 hibridini, yaygın iki ticari çeşit ile karşılaştırmışlardır. İncelenen özellikler açısından vegetatif büyüme, erkencilik ve verim kriterleri ön plana çıkarılmak istenmiştir. Araştırma sonucunda, yerli F 1 hibritlerinin çoğu, ebeveynlere ve ticari çeşitlere göre gövde uzunluğu, yaprak sayısı, toplam bitki taze ve kuru ağırlığı (hasat aşamasında), çiçeklenme ve hasatta erkencilik, bitki başına meyve sayısı, toplam ve pazarlanabilir ürün bazında daha üstün bulunmuştur. Melezleme ile heterozisin pozitif etkisinden dolayı, tüm özellikler iyi yönde gelişmiştir. Moon ve ark. (2004), Hindistan da kavunda yürüttükleri araştırmada yaz sezonunda kavun verimi ve bileşenleri üzerinde gen hareketlerinin etkilerini belirlemek için, 8 diallel ebeveynden elde edilen toplam 28 F 1 hibrit kavunda, bitki uzunluğu haricinde kalan, diğer özellikler ki bunlar; ilk dişi çiçek oluşumu, ilk meyve oluşumu, olgunluk, bitki başına verim, meyve ağırlığı, meyve çapı, meyve et kalınlığı, çekirdek evi boşluğu, ortalama bitki başına verim bakımından çok üstün sayılabilecek dominansi gösterdiklerini tespit etmişlerdir. Aravindakumar ve ark. (2005), bazı kavun hibritlerinde erkencilik ve özel kombinasyon yeteneği üzerine araştırmalarda bulunmuşlardır. Çalışmalarında toplam 49 hibrit kavunun büyüme ve erkencilik parametrelerinin etkinliği ile özel kombinasyon yeteneği ve heterozisin derecesini belirlemeye çalışmışlardır. İstenen yönlerin üzerinde maksimum heterozis gösteren hibritler ve gösterdikleri özellikler, ilk dişi çiçek açma süresi açısından, boğumlarda ilk dişi çiçek görünmesi, ilk meyve hasadı süresi, bitki uzunluğu ve bitki başına dal sayısı olmuştur. Iathet ve Piluek (2006), Thai dilim kavununda (Cucumis melo L. var. conomon makino), meyve karakterlerinin korelasyonu, heterozis ve kalıtımı üzerinde araştırmalarda bulunmuşlardır. Çalışma; dilim kavunun iki saf hattı ve bunların melezlerinde, kantitatif kalıtım ve heterozisin meyve genişliği, uzunluğu, şekil 7

27 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nihat YILMAZ indeksi ve ağırlığına olan etkileri yanında, bitki başına meyve sayısı ve verim ile bunların korelasyonları üzerine sürdürülmüştür. Meyve genişliği, meyve uzunluğu, meyve şekil indeksine dayanan ve kalıtımı işaret eden sonuçlarda meyve ağırlığı oldukça yüksek oranda bulunmuştur. Ayrıca bitki başına meyve sayısı ve verimin kalıtımının da yüksek değerlerde olduğu tespit edilmiştir. Bitki başına toplam verimde heterozis oranı % 8.20 olarak bulunmuştur. Sarı ve ark. (2007), dihaploidizasyon yöntemiyle geliştirdikleri hibrit ümitvar kavun genotipleri ile ticari olarak satılan çeşitleri açık tarla koşullarında agronomik özellikler açısından incelemişlerdir. Çalışmaları neticesinde elde ettikleri verilerde çeşit olmaya aday F 1 hibritlerin bazılarında ticari çeşitlerden daha üstün veya yakın performanslar gösterdiklerini tespit etmişlerdir Farklı Türlerde Yapılan Heterozis Islahı Çalışmaları Tasdighi ve Baker (1981), turşuluk hıyarların 13 ebeveyn hattından elde ettikleri tekli ve üç ebeveynli melezlerinin, dişi çiçeklilik ve verim açısından genel ve özel kombinasyon yeteneklerini değerlendirmişlerdir. Ebeveyn hatlarının bazıları hem tekli, hem de üç yönlü çapraz hibritlerde pazarlanabilir ürün ve toplam verimde en yüksek genel kombinasyon yeteneği sergilemişlerdir. Ayrıca eklemeli gen etkisi, hem dişi çiçeklilik hem de verimde eklemesiz etkiden daha önemli olmuştur. Hıyar ıslahçıları, ebeveyn seçimlerinde, verim için yüksek genel kombinasyon yeteneğine dayanan yüksek verimli çeşitlerin geliştirilebileceğini vurgulamışlardır. Daha da ötesi, tekli melezlemelerin ebeveyn hatlarının genel performanslarına göre daha yüksek verimli olabileceği tahmininin üç yönlü hibrit melezler için de geçerli olabileceğini vurgulamışlardır. Kesici (1993), biberlerde kendilenmiş hatlarda hibrit çeşit olabilecek adayların tespiti için 25 yerli ve yabancı biber hattı ve bunlardan elde edilen 300 F 1 hibrit kombinasyonunu sera koşullarında değerlendirmiştir. Heterozis değerlerinde elde edilen veriler; toplam verim, erkenci verim ve meyve ağırlığında pozitif yönde bulunmuştur. Biber için önemli olabilecek C vitamini içeriğinde ise, heterozis negatif 8

28 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nihat YILMAZ etkiye sahip olmuştur. Araştırma sonucunda, biberlerde farklı özelliklerde öne çıkan melez bireyler belirlemiştir. Dağüstü ve Bölük (2002), yaptıkları çalışmada bazı buğday melezlerinde tane verimi ve bunu oluşturan özelikler üzerinde araştırmalarda bulunmuşlardır. Çalışmada 42 F 1 melez ve 7 ebeveyn kullanılarak bazı özellikler incelenmiştir. Sonuçlar bakımından, F 1 bireylerin ebeveynlerine göre ortalama değerlerde daha yüksek veya eşit oldukları tespit edilmiştir. Birkaç özellik dışında kalan diğer özelliklerde önemli derecede pozitif heterozis elde edilmiş ve bulunan olumlu yöndeki melez bireylerin, ilerdeki ıslah çalışmalarında değerlendirilmesi gerektiği vurgulanmıştır. Lopez Sese ve Staub (2002), hıyarda, verim komponentlerinde kombinasyon yetenekleri üzerine çalışmalarda bulunmuşlardır. İncelenen özelliklerde, meyve sayısı, meyve uzunluğu/çap, yan dal sayısı ve dişi çiçek sayısı gibi özelliklere bakılmıştır. İncelenen özellikler açısından, kombinasyon yetenekleri önemli bulunmuştur. Genel kombinasyon yeteneği tüm özellikler için, özel kombinasyon yetenekleri ise, sadece meyve sayısı bakımından önemli bulunmuştur. Başal ve Turgut (2003), bazı pamuk çeşitlerinin yarı diallel melezlenmesiyle elde edilen bir populasyonda, verim ve lif özellikleri açısından heterozis üzerine çalışmalarda bulunmuşlardır. İncelenen özellikler açısından, ileride çalışılması uygun olabilecek çeşitleri belirlemişler ve çalışma sonucunda, genel uyuşma yetenekleri yüksek genotipler ile üçlü melezleme uygulanarak verim ve lif kalitesinin birlikte düşünülebileceğini vurgulamışlardır. Turgut (2003), bazı mısır ebeveynleri ve bunların 15 F 1 melezlerinde genetik yapılarının incelenmesi için, genel ve özel kombinasyon yeteneğine sahip bireylerde yüksek adaptasyon yeteneği gösteren melez kombinasyonların tespiti ve hibritlerin melez gücünün belirlenmesi üzerinde çalışmalarda bulunmuştur. Çalışmada genotipler ve melez bireylerde incelenen bazı agronomik özelliklerin önemli olduğu belirlenmiştir. Yapılan kombinasyon yeteneği testlerinde, genel kombinasyon yeteneği; bitki koçan sayısı dışında kalan özelliklerde önemli olmuş; buna karşılık, özel kombinasyon yeteneği özellikle bitki boyu, koçan uzunluğu, koçan püskülü 9

29 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nihat YILMAZ çıkış süresi ve tane veriminde önemli bulunmuştur. Ayrıca tane veriminde de negatiften pozitife kadar değerler elde edilmiştir. Geleta ve Labuschagne (2004), biber hibritlerinde, tek, çift ve üç yönlü melezlemede karşılaştırmalı heterozis ve performanslarını değerlendirmişlerdir. Çalışmalarında 8 tekli, 6 çift ve 6 üçlü melez hibritlerin verim potansiyelleri ve agronomik performansları standart bir kontrol ile değerlendirilmiştir. Araştırma, serada ve açık tarla şartlarında yürütülmüştür. Bu üç kategorideki hibritler, çalışılan özelliklerin çoğu için yüksek varyasyon ve farklı bir performans göstermişlerdir. Üç yönlü melezlenen hibritler, çiçeklenme günü, meyve çapı ve meyve ağırlığı açısından daha iyi performans göstermiştir. Beklendiği gibi tekli melezler, çok daha üniform olmuş ve bunu üç yönlü melezler takip etmiştir. Üç yönlü melezleme, meyve veriminde % 36.1 ve meyve uzunluğu açısından % 13.6 heterozis göstermiştir. Çift yönlü hibritlerde de yüksek heterozis, meyve veriminde (% 35.6), meyve sayısında (% 24.0) ve meyve ağırlığında (% 16.9) iyi sayılabilecek değerler göstermiştir. Bu yapılan çalışma neticesinde, üç yönlü melezlemenin biber hibrit ıslahında kullanılabileceği vurgulanmıştır. Denizer ve ark. (2005), yaptıkları çalışma ile bazı patlıcan (Solanum melongena L.) hibritleri ve ebeveynlerinde verim ve verim bileşenlerinin heterozis oranları üzerine araştırmada bulunmuşlardır. Bu çalışmada 4 farklı melezleme programı yürütmüşlerdir. Bunlar; silindirik x silindirik, silindirik x topan, topan x silindirik ve topan x topan ebeveynler arasında yapılan melezlemeler şeklindedir. Sonuç olarak; meyve sayısında heterozis oranı % ile , heterobeltiosis ise % ile arasında değişmiştir. Bunun yanısıra meyve ağırlığında heterozis oranı % ile , heterobeltiosis ise % ile arasında tespit edilmiştir. 10

30 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nihat YILMAZ Salgotra ve ark. (2005), çeltik hibritlerinin verim ve kalite açısından performanslarını araştırmışlardır. Tamamen abortif olan sitoplazmik erkek kısır hatlar kullanılarak geliştirilen 8 çeltik hibridi yanında, 1 ticari hibridin verim ve tane kalite özellikleri değerlendirilmiştir. Hibritlerin çoğunda tane verimi için önemli heterozis gözlenmiştir. Hibritlerin tümü ebeveynlerle karşılaştırıldığında orta derecede nişasta içeriğine sahip oldukları görülmüş ve hibritlerin hiçbirinin ebeveynlerden daha yüksek protein içeriğine sahip olmadığı tespit edilmiştir. Cardoso (2006), 6 Caipira tipi hıyar hattının genel ve özel kombinasyon yeteneği testlerini yapmak için, 15 deneme hibridini diallel çaprazlama ile melezlemiş ve şahit olarak kullanılan çeşitler ile birlikte pazarlanabilir meyve oranı, pazarlanabilir meyve sayısı, bitki başına toplam meyve ağırlığı gibi özellikleri araştırmışlardır. Araştırmacı, meyve verimi açısından en yüksek heterozis gösteren (% 45 51) hibridi belirlemiştir. Cerit (2006), dört at dişi mısır hattı ile bunlardan elde edilen tekli, üçlü ve çift melez mısırlarda tane verimi ve bazı agronomik özellikler üzerinde araştırmalarda bulunmuştur. Araştırmada, ebeveyn hatları ve F 1 melez gruplarındaki heterozis ve heterobeltiosis değerleri ile ebeveynler ve melez bireyler arasındaki ilişki araştırılmıştır. Yapılan ortogonal karşılaştırmalı istatistiki analiz neticesinde tekli, üçlü ve çift melez gruplar arasında istatistiki olarak bir farkın bulunmadığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, elde edilen veriler değerlendirildiğinde, tane verimi yüksek hatların tekli melezlerinin de tane veriminin yüksek olmayacağı belirlenmiştir. Ayrıca, heterosis ve heterobeltiosis değerlerinden elde edilen verilerde tane veriminde en yüksek, koçan püskülü çıkış süresinde ise en düşük değerler belirlenmiştir. Kumar ve Satyanarayana (2006), mısır genotiplerinde verim ve verim bileşenlerinde heterozis etkisi üzerine araştırmalarda bulunmuşlardır. Araştırmada kullandıkları mısır saf hatlarında heterozis yardımıyla üstün hibritlerin tanımlanmasına çalışmışlar, iki yönlü ve üç yönlü melezlemelerin verimleri ile verim özelliklerini değerlendirmişlerdir. Parsel başına tane verimi açısından en yüksek heterozisi belirlemişler ve buna ek olarak 100 tohum ağırlığı ve bitki yüksekliği için 11

31 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nihat YILMAZ de heterozisin ıslah programlarında önemli pozitif etkisinin olduğunu kaydetmişlerdir. Moushumi ve Sirohi (2006), 45 F 1 hibrit elde etmek için 10 ümitvar hıyar hat ve çeşitlerine yarı diallel melezleme yapmışlardır. Araştırmada farklı özelliklerin kombinasyonları değerlendirilmiştir. Bitki boyu, ilk erkek çiçek açma zamanı, ilk dişi çiçek açma zamanı, ilk dişi çiçeğin boğum sayısı, ilk meyve hasat zamanı, meyve ağırlığı ve bitki başına meyve verimi gibi farklı karakterler incelenmiştir. Sonuçta, tüm karakterlerde gen hareketi için süperdominansinin önemli etkisi ortaya çıkmıştır. Hıyarda, eklemeli olmayan genlerin dominantlığı ile kalıtımın düşüklüğü sebebiyle heterozis ıslahının avantajlı olabileceği ve bu nedenlerle önerilebileceği bildirilmiştir. Bakhsh ve ark. (2007), hibrit nohutlar ve bunların ebeveynlerinde heterozis ve tane verimi ile bunların bileşenleri üzerine araştırmalarda bulunmuşlardır. Çalışmalarında genotipler arasında farklılıkların önemli olduğunu tespit etmişlerdir. Özellikle 100 tane ağırlığında, bitki başına tane veriminde ve bitki başına genel verimde hibritler arasında maksimum heterozis değerleri veren melez bireyler elde edilmiştir. Araştırıcılar, çalışmaları sonucunda melez bireylerde maksimum kalıtsallığı 100 tane ağırlığı ve bakla başına tohum sayısında kaydetmişlerdir. Ayrıca yüksek genetik ilerleme bitki başına bakla sayısında belirlenmiştir. Hannan ve ark. (2007), domateslerde verim, ilk meyve olgunlaşma süresi ve % briks değeri üzerinde heterozis etkisini araştırmışlardır. Araştırma sonucunda, bu üç özellikte de, genotipler arasında önemli farklılıkların bulunduğu tespit edilmiştir. Pozitif heterozis etkisi, her üç özellikte de ortaya çıkmıştır. Ayrıca % briks, verim ve ilk meyve olgunlaşma süresi bakımından en iyi olan kombinasyonlar belirlenmiştir. Shoba ve Mariappan (2007), yaptıkları çalışmada bamyada bazı agronomik özelliklerde heterozis etkisini araştırmışlardır. Araştırmacılar, tüm karakterlerde genotipler ile ebeveynler arasında önemli farklılıkların olduğunu tespit etmişlerdir. Değerlendirilen tüm melezler içerisinde bütün özelliklerde en yüksek heterozis sağlayan melez kombinasyonları belirlenmiştir. 12