ISLAHI. Prof.Dr.Ş.Şebnem Ellialtıoğlu

Transkript

1 F HİBRİT ÇEŞİT 1 ISLAHI Prof.Dr.Ş.Şebnem Ellialtıoğlu

2 F1 hibrit gücüg ve F1 hibrit çeşitlerin özellikleri İki veya daha fazla homojen yapıda materyalin (kendilenmiş hat, çeşit, klon veya f1 melezlerin) melezlenmesinden elde edilen tohumlukların üretimde kullanılmas lmasıyla elde edilen çeşitlere F1 hibrit çeşit adı verilir.

3 1940 yılında y mısır m r bitkisinde Shull adlı araştırıcı, kendilenmiş hatlarda bitki boyunun azaldığı ığını,, bu hatların n melezlenmesi sonucunda ise normal boyun yeniden kazandırıld ldığını belirlemiştir. Bunun ardından günümüzde g domates, biber, patlıcan, hıyar, kavun, kabak, karpuz, soğan, havuç,, lahana, karnabahar gibi türlerde t F1 hibritlerin kullanımı çok yaygınd ndır. Türkiye de 1970 li yıllarda y sera domates yetiştiricili tiriciliğinde inde F1 hibritler kullanılmaya lmaya başlam lamış, daha sonra diğer sebzelerde de hibrit çeşit kullanımı artmış ıştır. Üretim alanı yaklaşı şık k 2 kat arttığı halde üretimimiz 3 kat artmış ıştır.

4 1970 yılında y sebze üretim alanı: : ha 2002 yılında y sebze üretim alanı: : ha 1970 yılında y sebze üretimi: 9 milyon ton 2002 yılında y sebze üretimi: 25 milyon ton Üretim alanı%64 artmış ış, üretim miktarı ise %166 oranında nda artmış ıştır. Hibrit çeşit kullanımının n bunda etkisi oldukça a fazladır. Fakat hibrit çeşitlerin tohumları İsrail, Hollanda, ABD ve Fransa başta olmak üzere yurtdışı ışından ithal edilmektedir. YıllY llık k 40 milyon dolar döviz d bunun için i in harcanmaktadır. r.

5 Ancak dövizden d daha önemlisi kendi gen kaynaklarımızın kullanılmayarak lmayarak elden çıkarılması ve dışd ışarıdan gelen genetik materyalin hakim olmasıdır. Bu nedenle yerli hibrit çeşitlerimizin hızla h ıslah edilmesi için i in gerekli programlar yapılmaktad lmaktadır.

6 F1 hibrit çeşitlerin özellikleri 1. Standart (açık k döllenen) d çeşitlerden daha verimlidirler. 2. Daha geniş adaptasyon yeteneğine sahiptirler. 3. Hastalıklara dayanıkl klı,, tarımsal özellikleri üstün çeşitler daha çabuk elde edilebilir. 4. Ebeveynlerini bilen kişi i veya kuruluşlar lar tarafından üretilebilirler.

7 Solda birörnek ürün oluşturan ve verimli hibrit Brüksel lahanası çeşidi, sağda ise geleneksel yöntemlerle yetiştirilen yöresel bir çeşidin durumu

8 Solda hibrit domates salkımı, sağda ise lezzeti ve kokusu daha üstün olmasına karşılık şekil ve diğer kalite özellikleri bakımından geri planda kalan yöresel bir domates

9 Solda hibrit sera kavunu çeşidi, sağda Orta Anadolu da yöresel olarak yetiştirilen, kokusu ve aroması etkileyici, tuzlu koşullara tolerant, ancak kabuğunun ince olması nedeniyle çok çabuk bozulan yerli bir kavun çeşidimiz

10 F1 hibrit çeşitlerin tipleri 1. Basit veya tek melez F1 hibritler: İki farklı kendilenmiş hat veya homozigot çeşidin melezlenmesiyle oluşurlar. urlar. 2. Çift melez F1 hibritler: İki farklı tek melezen, yeniden kendi aralarında melezlenmesinden oluşan F1 hibrit çeşitlerdir. 3. Üçlü melez F1 hibritler: Bir tek melezin yeniden üçünc ncü bir ebeveynle melezlenmesi ile oluşan F1 hibritlere verilen isimdir.

11 Çift melezlerin tercih edilme nedenleri: 1. Ticari tohumluk üretiminde kuvvetli gelişen en F1 hibrit bitkiler kullanıld ldığından tohumluk verimi daha yüksektir. y 2. Çift melezler veya üçlü melezler daha geniş bir varyasyona sahiptir, yani daha yüksek y adaptasyon yeteneği i taşı şırlar. 3. Tohumluk üretimi yapılma hakkı başka ülke vaya kuruluşlara lara satılsa bile başlang langıç ebeveynleri bir sır s r olarak korunabilmektedir.

12 F1 hibrit çeşitler Genetik açıdan a iki önemli özellikleri bulunmaktadır: 1. Yapılar ları heterozigottur. Bu nedenle kendilemeye izin verilmez, melezlemeler kontrol altında yapılır. 2. Melezlemeler,her yıl y l kendilenmiş hat veya homojen yapıdaki ebeveyn materyaller arasında yapılır.

13 F1 hibrit çeşit ıslahı ve aşamaları Islah programı üç önemli aşamaya amayı kapsamaktadır: 1. Homojen yapıda başlang langıç materyalinin hazırlanmas rlanması 2. En iyi kombinasyon yeteneği i veren hatların n araştırılmas lması (Genel ve Özel Kombinasyon Yeteneği i Testleri) 3. Melez tohumluğun un üretimi

14 HOMOJEN YAPIDAKİ BAŞLANGI LANGIÇ MATERYALİNİN N HAZIRLANMASI Ebeveyn olarak kendilenmiş saf hatların kullanılmas lması uygundur. Uzun yıllar y kendilenerek elde edilen hatlar arasında heterozis (melez azmanlığı ığı,, hibrit gücü) g daha kuvvetli meydana gelmektedir. Birçok türde t kendileme, herhangi bir güçlükle karşı şılaşmadan yapılabilir. Solanaceae, Liliaceae, Cucurbutaceae, Compositae familyalarında kendileme yapılabilmektedir.

15 Bazı türlerde ise kendileme depresyonu, kendine uyuşmazl mazlık k veya iki evcikli çiçek yapısı nedeniyle kendileme yapmak güçg ve hatta olanaksızd zdır. Lahanagillerde kendine uyuşmazl mazlık k olduğundan undan genç tomurcukların n kendilenmesi yoluna gidilmeil; ıspanakta ise ebeveyn döl d arası kendilemelerin yapılmas lması tercih edilmelidir.

16 Homozigot safhatların n elde edilmesindeki diğer bir yol haploidi özelliğinden inden yararlanmadır. r. Bunun en fazla kullanılan lan yolu anter kültürü veya ışınlanm nlanmış polenlerle tozlama ve ardından embriyo kültürü teknikleridir. İkincisi daha çok Cucurbitaceae familyasında kullanılmakta; lmakta; anter kültk ltürleri ise daha yaygın n bir kullanım m alanı bulmaktadır.

17 Klasik ıslah yöntemleri y günümüzde g in vitro tekniklerin de kullanılmas lmasıyla daha kısa k sürede s ve daha etkin bir şekilde tamamlanabilmektedir.

18 Haploid bitki nedir? Somatik hücrelerinde h ait olduğu u bitki türünün n gamet hücrelerinde h bulunan kromozom sayısı kadar kromozom bulunduran bitkilere haploid bitkiler adı verilmektedir. Somatik hücrelerinde h 2n=2x bulunan diploid bir bitkiden elde edilecek haploid bitkinin genom hücrelerinden h oluşmu muş yeni bitkiler n=x kadar kromozom sayısına sahip olacaklardır. r. Örneğin 2n=24 olan patlıcan bitkisinden elde edilecek haploid bitkilerin kromozom sayısı n=12 olacaktır.

19 Haploid bitkiler, diploid bitkilerin küçük üçültülmüş birer örneğidir. Boyları daha kısa, k yaprakları dar ve küçük üçük k olup çiçekleri de küçük üçüktür r ve polen oluşturamad turamadıkları için in kısırdır. r. Yandaki fotoğrafta yukarıda haploid hıyar h bitkileri, aşağıda diploid hıyar h bitkileri gösterilmiştir tir (G.Çağlar, 1995, doktora tezi nden)

20 Haploid bitkilerin elde edilmesinden sonra bunların n kromozom sayılar larının bazı kimyasal maddeler yardımıyla yla iki katına çıkartılması işlemine dihaploidizasyon denilmektedir. Islah programlarında kullanılan lan bitkiler, bu yolla elde edilmiş dihaploid (double haploid=katlanmış haploid) bitkilerdir.

21 Kolhisin, güz g çiğdeminden ekstrakte edilen bir alkaloiddir. Mitoz bölünme b sırass rasında iği iplikçiklerinin iklerinin oluşumunu umunu engeller. Haploidlerin kromozom sayısının katlanması ve dihaploidlerin elde edilmesinde kullanılır. CH 3 O CH 3 O CH 3 O NH C CH 3 O OCH 3 O COLCHICINE Colchicum autumnale bitkisi

22 Doğada kendiliğinden inden haploid bitkiler oluşabilmekteyse de bunların n ortaya çıkışış frekansı % arasında değişmektedir. Doğal haploidlerin ıslah programlarında kullanılmas lması bu nedenle pratik bir değer er taşı şımamaktadır.

23 Haploid bitkilerin düzenli d ve yüksek y oranda elde edilebilmesi için i in önerilen yöntemleri y genel olarak iki ana grupta toplamak mümkündür: 1. In situ haploid uyartımı a. Uzak akraba arası melezler b. Tozlamanın n geciktirilmesi c. Abortif veya ışınlanm nlanmış polenlerle tozlama d. Değişik ik kimyasallar ve hormon uygulamaları e. Sıcaklık şokları f. X veya UV ışını uygulamaları 2. In vitro dişi i veya erkek gamet kültk ltürleri

24 ANTER KÜLTK LTÜRÜ İçerisinde olgunlaşmam mamış çiçek tozlarını (mikrospor) bulunduran anterlerin tomurcuklardan izole edilerek in vitro koşullarda yapay besin ortamlarına alınmas nması ve burada mikrosporlardan haploid embriyoların n elde edilmesine anter kültk ltürü adı verilmektedir.

25 Buğday, arpa, kuşkonmaz, konmaz, çeltik, lahana grubu sebzeler, mısır, m biber, patlıcan, petunya gibi çok sayıda türde elde edilen androgenetik haploidler, ıslah programlarında kullanılm lmıştır. Bunun dışıd ışında 25 familyaya ait yaklaşı şık k 200 bitki türünde anter kültk ltürü yapılarak başar arılı sonuçlar rapor edilmiştir.

26 Anterlerden direkt embriyo çıkışıışı

27

28

29 Haploidi tekniği ülkemizde son 10 yıl y içerisinde önemli gelişmeler kaydetmiş, özellikle tütün, t biber, patlıcan, patates türlerinde t androgenezis; Cucurbitaceae familyası üyeleri olan karpuz, kavun, hıyar, h kabak ve acur ile şeker pancarı türlerinde partenogenezis yoluyla haploidler elde edilmiştir.

30 Yöresel populasyonlar, var olan çeşitler ve özellikle piyasada çok talep gören g F1 hibrit çeşitler, gen merkezlerinden sağlanan ve değişik ik agronomik özellikleri barınd ndıran yabancı çeşitler; homozigot başlang langıç materyali elde etmede başvurulacak kaynaklardır. r.

31 KOMBİNASYON YETENEĞİ ÜSTÜN HATLARIN ARAŞTIRILMASI Heterozis veya F1 hibrit gücü, g, ancak kombinasyon yeteneği üstün n hatlar arasında yapılan melezlemelerde ortaya çıkar.bunun ortaya konması içiğn n iki aşamadan a amadan geçilmelidir: Genel Kombinasyon Yeteneği i Testi Özel Kombinasyon Yeteneği i Testi

32 Genel Kombinasyon Yeteneği i Testi (TOP CROSS) Elde bulunan tüm t m hatlar, ayrı ayrı tek bir ebeveynle melezlenir ve elde edilen F1 hibrit dölleri d kendi aralarında tarımsal değerleri erleri bakımından karşı şılaştırılır. r. Melezlerinde üstün özellikler taşı şıyan hatlar genel kombinasyon yeteneği üstün n hatlar olarak seçilir. En önemli konu, Top Cross ta test hattının n seçimidir.

33 Test hattında bulunması gereken özellikler: Test materyali genetik yapı bakımından, kombinasyon yeteneği i testi yapılacak hatlardan uzak olmalıdır. Genetik yapısı homojen olmalıdır. Böylece B Döller arasındaki farklılığı ığın, test edilen materyalden kaynaklandığı ığından emin olmak mümkm mkün n olabilir. Test hattı, ıslah edilecek çeşidin yetişti tiği iklime adaptasyonunun sağlam lamış olmalıdır. Yetiştirilmesinde tirilmesinde sorun çıkmamalıdır. Test hattında, erkek kısırlk rlığının n bulunması, işlemin çok pratik yapılmas lmasını sağlad ladığından bulunması tercih edilecek bir özelliktir.

34 Seçilen test ebeveyni, kombinasyon yetenekleri incelenecek olan tüm t homozigot hatlarla ayrı ayrı melezlenir ve elde edilen melez tohumlar bir sonraki yıl y l ekilerek verim, erkencilik, hastalık k ve zararlılara, lara, çevre koşullar ullarına dayanıkl klılık k gibi özellikleri bakımından incelenir. Bu özellikler bakımından elverişli li bulunmayan materyal elenir; diğerleri özel kombinasyon yeteneği i testine alınır.

35 Özel Kombinasyon Yeteneği i Testi: Ebeveyn adaylarının n değişik ik hatlarla melezlendiklerinde bunlardan hangileriyle daha iyi uyuştu tuğunu unu ifade eden bir yetenek ya da özelliktir. Test ebeveynleri kendi aralarında diallel melezlenir. Yani her bir hat, diğer tüm t m hatlarla bir kez mutlaka bir araya getirilir. Ebeveyn adayı sayısı çok fazla değilse, melezlemeler çift yönlü (resiprokal) yapılır. Genel kombinasyon testinde ebeveyn adayı sayısı 18 ise, özel kombinasyon yeteneği i testi aşamasında n(n-1)/2 = 18 (18-1)/2=153 1)/2=153 adet melez elde edilir.resiprokal melezleme yapılırsa bu sayı 18 (18-1)=306 1)=306 adet melezdir.

36 F1 HİBRH BRİT T TOHUMLUK ÜRETİLMESİ F1 hibrit tohumluklarını her yıl y üretmek ve yenilemek zorunludur. TÜRÜN ÇİÇEK BİYOLOJB YOLOJİSİ,, tohumluk üretimindeki en önemli noktadır. a. Dioik türlerde t ana bitkinin yetiştirildi tirildiği parseldeki erkek bitkiler, tozlama aşamasa amasına gelmeden önce sökülür, s yanyana yetiştirilen tirilen baba ebeveynin tozlayıcı olması sağlanm lanmış olur. b. Monoik türlerde, t ana ebeveyndeki bitkilerde bulunan açmama mamış durumdaki erkek çiçekler kopartılır. r. c. Erselik türlerde t ise mutlaka emaskülasyon yapmak gerekmektedir. En fazla maliyeti olan kısım m burasıdır. r. Çünk nkü tek tek çiçeklerin erkek organlarının n kopartılmas lması ve baba ebeveynin çiçek tozlarıyla tozlanması titizlik gerektiren ve vakit alıcı bir iştir. i

37 Dişi kabak çiçeği (solda) ve erkek kabak çiçeği (sağda) (Monoik bitki) Emaskülasyon ve melezleme Erselik çiçekli bitki Biberde sarı renk ve küçük meyveli olma özellikleri resesif (çekinik)tir. Kırmızı renk ve iri meyveli olma özelliği ise dominant (baskın)tır. İri ve sarı meyveli bir biber çeşidi ile kırmızı ve küçük meyveli bir biber çeşidi melezlendiğinde, yeni döller iri meyveli ve kırmızı renkli olacaktır

38 Kastrasyon maliyetinin azaltılmas lması için in erkek organ kısırlığı,, uyuşmazl mazlık k ve kimyasal maddelerle emaskülasyon tekniklerinden yararlanılmaktad lmaktadır. Yararları: 1. Maliyet düşmekte, d 2. Kolay ve bol üretim yapılmakta, 3. Unutulacak çiçeklerin kendilenmeye neden olma risk ortadan kalkmakta, 4. Budama ve terbiye işlemlerine i gerk kalmamakta, 5. Çiçeğin in doğal yapısı bozulmamakta, tohum verimi yüksek y olmakta, 6. Tozlanma, çiçeğin in reseptif olduğu u dönemde d yapılmakta, 7. Virüs s hastalıklar kları gibi temasla bulaşan an hastalıklar yayılmamaktad lmamaktadır.