TÜRKİYE VII. TARLA BİTKİLERİ KONGRESİ

ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ TARLA BİTKİLERİ BÖLÜMÜ VE TARLA BİTKİLERİ BİLİMİ DERNEĞİ Türkiye VII. Tarla Bitkileri Kongresi 25-2727 Haziran 2007 Erzurum TÜRKİYE VII. TARLA BİTKİLERİ KONGRESİ BİLDİRİLER I TAHILLAR, BİTKİ ISLAHI VE BİYOTEKNOLOJİ, YEMEKLİK TANE BAKLAGİLLER 25-27 Haziran 2007 ERZURUM

528 Türkiye VII. Tarla Bitkileri Kongresi, 25-27 Haziran 2007 Erzurum, (Poster Bildiri) BUĞDAYDA ERKEN GENERASYON ISLAH MATERYALİNİN KALİTESİNİN SAPTANMASINDA KULLANILAN MİNİ SDS SEDİMENTASYON YÖNTEMİNİN MAKRO SDS VE ZELENY SEDİMENTASYON YÖNTEMLERİ İLE KARŞILAŞTIRILMASI Asuman KAPLAN EVLİCE 1, Aliye PEHLİVAN 1, Alaettin KEÇELİ 1, Turgay ŞANAL 1 1 Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü, ANKARA ÖZET: Buğday ıslah programlarında sedimentasyon testleri, materyalin genetik kalite performansını belirleyen en önemli kalite analizlerinden biridir. CIMMYT tarafından daha hızlı ve daha az numune ile çalışılması amacıyla geliştirilen mini SDS sedimentasyon analizi, özellikle erken generasyon materyalinin kalitesinin belirlenmesinde başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada da; anılan yöntem ile makro SDS sedimentasyon ve Zeleny sedimentasyon yöntemleri arasındaki ilişki araştırılmıştır. Araştırma sonucunda, 90 adet makarnalık buğday numunesinde yapılan makro SDS ve mini SDS sedimentasyon testleri arasında 0.96 korelasyon değeri bulunmuştur. 57 adet ekmeklik buğday numunesinde ise, makro SDS ve mini SDS sedimetasyon testleri kırmada yapılmış olup, aralarında 0.81 korelasyon değeri çıkmıştır. Unda yapılan zeleny sedimentasyon analizi ile mini SDS ve makro SDS sedimantasyon analizleri arasında sırasıyla 0.73 ve 0.78 korelasyon değerleri bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Buğday, zeleny, mini SDS, makro SDS sedimentasyon COMPARİNG MİNİ SDS, ZELENY, AND MAKRO SDS SEDİMENTATİON IN WHEAT BREEDİNG FOR EARLY GENERATİON QUALİTY ANALYSİS ABSTRACT: Sedimentation tests are among the most important quality tests utilized in wheat breeding programs. They determine the genetically expressed quality performance well. Mini SDS sedimentation test, became popular recently, is a faster one and easily applied on limited material of early generations of breeding scheme. The study compared mini SDS, makro SDS and zeleny SDS sedimentation tests for durum and bread wheats. Makro and mini SDS sedimentation tests had 0.96 correlation value for 90 whole-grain durum wheat samples and 0.81 for 57 whole-grain bread wheat samples. The correlation between mini SDS and wheat flour based Zeleny was 0.73; and makro SDS and Zeleny was 0.78. Keywords: Wheat, zeleny, mini SDS, makro SDS sedimentation GİRİŞ Buğday ıslahında amaç yüksek verimli, hastalıklara dayanıklı ve ticari kalitesi yüksek çeşit ıslah etmektir. Buğday kalitesi ekmeklik, makarnalık, bisküvilik gibi kullanım amacına göre farklı anlamlar ifade etmektedir. Islah programlarında kalite analizleri erken generasyonda başlayıp tescil aşamasına kadar devam etmektedir. Buğday kalitesinin belirlenmesinde yararlanılan kalite kriterlerini tespit etmek için bugüne kadar birçok test geliştirilmiştir. Islah programlarında ise, özellikle erken generasyon aşamasında tespit edilen kalite kriteri çevreden az etkilenmeli ve çeşidin genetik potansiyelini ortaya koymalıdır. Ayrıca, az miktarda numune ile hızlı bir şekilde çalışılmalı ve elde edilen sonuçlar son ürün hakkında bilgi vermelidir. Protein miktar ve kalitesini belirlemede kullanılan sedimentasyon testleri, materyalin genetik kalite performansını ortaya koyan en önemli kalite analizlerindendir. Kılıç ve Yağbasanlar (2003), tarafından makarnalık buğdayda yapılan bir çalışmada SDS sedimentasyon değeri üzerinde, genotipik etkinin çevresel faktörlerden daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Zeleny sedimentasyon testlerinde un, SDS sedimentasyon testlerinde ise buğday kırması yaygın olarak kullanılmaktadır. Süne ve kımıl zararının belirlenmesinde ise beklemeli Zeleny sedimentasyon testi yapılmaktadır (Atlı ve ark., 1988). Unda yapılan Zeleny sedimenentasyon testi ileri kademe

529 materyaline uygulanmaktadır. Un örnekleri ise laboratuar tipi un değirmenlerinden elde edilmektedir. Bu amaçla kullanılan buğday miktarı fazla olduğundan erken generasyon materyalinin analizinde bu değirmenlerin kullanımı mümkün olmamaktadır. Protein miktarı ve kalitesiyle sedimantasyon değeri arasında önemli bir pozitif ilişki olduğu bildirilmiştir (Bushuk ve ark., 1969). Zeleny sedimantasyon değeri, gluten miktar ve kalitesini belirttiğinden, gluten kalitesi farklı buğdayların değerlendirilmesinde, gluten kalitesi aynı olan buğdayların ise protein miktarının tahmin edilmesinde pratik bir yöntemdir (Elgün ve ark., 2001). Gluten kalitesinin önemli bir ölçüsü olan sedimantasyon değeri protein miktarına bağlı olarak değişmekte ve ekmek hacmi ile önemli korelasyonlar göstermektedir (Zeleny, 1971). Sedimantasyon testinin ekmek hacmini tahmin etmede güvenilir bir kriter olduğu ve ekmek hacmi ile sedimantasyon değeri arasında bulunan regresyon doğrularının eğiminin buğday çeşitlerine göre değiştiği bildirilmiştir (Pomeranz, 1988). Atlı (1987) tarafından yapılan bir çalışmada ekmeklik buğdayda Zeleny sedimentasyon değeri ile ekmek hacmi ve alveogram W değeri arasında önemli pozitif korelasyon değerleri elde edilmiştir. Zeleny sedimentasyon testinin durum buğdaylarına da uygulanabilmesine yönelik çalışmalar sonucunda SDS sedimentasyon testi geliştirilmiştir. Makarnalık buğdaylarda SDS sedimentasyon değeri ile miksograf yoğurma süresi (r = 0.85) ve miksograf maksimum yükseklik değerleri (r = 0.77) arasında korelasyon gözlenmiştir (Ruiz ve Carrillo, 1995). Clarke ve ark. (2000) tarafından yapılan bir çalışmada SDS sedimentasyon değeri ile miksograf ve alveograf parametreleri arasında önemli pozitif korelasyon değerleri elde edilmiştir. Makarnalık buğdaylarda en önemli kalite kriteri olan makarnanın pişme kalitesini, protein miktarı ve kalitesi etkilemektedir. İrmik yapısında bulunan proteinlerin makarna yapma işlemi sırasında bir ağ sistemi oluşturarak nişasta granüllerini ve diğer irmik bileşenlerini bir ağ içinde tuttuğu kabul edilmektedir. Protein ağının sağlamlığının proteinlerin miktarı kadar kalitesine de bağlı olduğu bildirilmektedir (Feillet, 1988) Bu araştırmada erken generasyon aşamasında mini (Cimmyt) SDS sedimentasyon testinin makarnalık buğday numunesinde makro SDS sedimetasyon testi ile, ekmeklik buğday numunesinde ise hem zeleny sedimentasyon hem de makro SDS sedimentasyon testleri ile ilişkisi incelenmiştir. Bu çalışmada, daha hızlı ve daha az numune ile çalışılan mini SDS sedimentasyon testinin ıslah programlarının erken generasyon aşamasında kullanılabilirliği incelenmiştir. MATERYAL VE YÖNTEM Tarla Bitkileri Tarımsal Araştırma Enstitüsü Kalite ve Değerlendirme laboratuarında yürütülen bu çalışmada 90 adet makarnalık ve 57 adet ekmeklik buğday numunesi kullanılmıştır. Bu sedimentasyon testlerinden Zeleny sedimentasyon testi Anonim (2002) ye göre, makro SDS sedimentasyon testi Williams ve ark. (1986) ya göre, mini SDS Sedimentasyon testi ise Pena ve ark. (1990) a göre yapılmıştır. Makarnalık ve ekmeklik buğday numuneleri Perten 3100 kırma değirmeninde öğütülerek, makro ve mini SDS sedimentasyon analizleri yapılmıştır. Zeleny sedimentasyon analizi ise aynı ekmeklik numunelerinin Chopin un değirmeninden elde edilen unlarında yapılmıştır. Sedimentasyon yöntemleri arasındaki ilişki, Jump paket programı kullanılarak korelasyon değeri ile belirlenmiştir. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Islah programlarının erken generasyon aşamasında mini SDS sedimentasyon testinin diğer sedimentasyon testleri yerine kullanılabilirliği belirlemek amacıyla bu çalışma yapılmıştır. Kullanılan sedimentasyon analizlerinin çözeltilerinin içerikleri, miktarları ve numune miktarları birbirinden farklı da olsa, bu testler protein miktar ve kalitesi hakkında bilgi verirler. Hangi sedimentasyon analizi yapılırsa yapılsın elde edilen sonuçlar, analizde yer alan standart çeşitlerin sonuçları ile karşılaştırılarak değerlendirilirler. Ekmeklik ve makarnalık buğdaylara ait sedimentasyon testlerinin korelasyon değerleri Çizelge 1. de verilmiştir. Çizelge 1. den görüldüğü gibi 90 adet makarnalık buğday numunesinde yapılan makro SDS ve mini SDS sedimentasyon testleri arasında 0.96 gibi yüksek bir korelasyon değeri bulunmuştur. 57 adet ekmeklik buğday numunesinde ise, makro SDS ve mini SDS sedimetasyon testleri kırmada yapılmış olup, aralarında 0.81 korelasyon değeri çıkmıştır. Unda yapılan zeleny sedimentasyon analizi ile mini SDS ve makro SDS sedimantasyon analizleri arasında sırasıyla 0.73 ve 0.78 korelasyon değerleri bulunmuştur. Ekmeklik buğdayda mini SDS sedimentasyon analiz sonuçları, hem zeleny sedimentasyon hem de makro SDS sedimentasyon sonuçları ile uyumlu bulunmuştur.

530 Çizelge 1. Ekmeklik ve makarnalık buğdayda sedimentasyon yöntemlerine ait korelasyon değerleri Ekmeklik Buğday Makarnalık Buğday Analiz Yöntemleri Korelasyon Değeri Analiz Yöntemleri Korelasyon Değeri Mini SDS * Makro SDS 0.81 Mini SDS * Makro SDS 0.96 Zeleny * Mini SDS 0.73 Zeleny * Makro SDS 0.78 ABD de yapılan benzer bir çalışmada ise, 95 adet kışlık buğday numunesi kullanılmış ve Zeleny sedimentasyon ile makro SDS sedimentasyon arasında 0.94 korelasyon değeri bulunmuştur (Finney ve Bains, 1999). Atlı ve Koçak (2004), Zeleny sedimentasyon testi ile makro ve mikro SDS sedimentasyon testleri arasında önemli pozitif korelasyon değerleri bulmuşlardır. Elde edilen korelasyon değerleri, ekmeklik ve makarnalık buğdayda mini SDS sedimentasyon analizinin erken generasyonda güvenle kullanılabileceğini göstermektedir. Diğer iki sedimentasyon analizine göre, daha az numuneyle çalışılan mini sds sedimentasyon yöntemiyle daha kısa zamanda daha fazla numune analiz edilebilmektedir. Ayrıca, mini SDS sedimentasyon analizi ile kullanılan kimyasal miktarı daha az olduğundan ekonomiktir. KAYNAKLAR Anonim, 2002. Determination of sedimentation value (ac. to Zeleny) as an approximate measure of baking quality. International Association for Cereal Chemistry, ICC Standat No: 116-1. Atlı, A., 1987. Kışlık tahıl üretim bölgelerimizde yetiştirilen bazı ekmeklik ve makarnalık buğday çeşitlerinin kaliteleri ile kalite karakterlerinin stabilitesi üzerine araştırmalar. Türkiye Tahıl Sempozyumu, Bursa. TÜBİTAK Tarım ve Orman Grubu Yayınları, 443-454. Atlı, A., H. Köksel ve A. Dağ, 1988. Unda süne ve kımıl zararının belirlenmesi için geliştirilen yöntemler ve bu yöntemlerin uygulanabilirliği üzerine araştırmalar. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Yayınları. Genel Yayın No: 1988/3, Araştırma Yayın No:1988/2, Tarm Matbaası. Atlı, A. ve N. Koçak, 2004. Islah programlarında ekmeklik buğday kalitesinin farklı sedimentasyon testleri ile tahmini. Harran Üniv. Ziraat Fak. Derg., 8: 51-56. Bushuk, W., K.G. Briggs and L.H. Shebeski, 1969. Protein quantity and quality as factors in the evaluation of bread wheats. Canadian Journal of Plant Science. 49:113-122. Clarke, J.M., F.R. Clarke, N.P. Ames, T.N. McCaig and R.E. Knox, 2000. Evaluation of predictors of quality for use in early generation selection. In: Durum wheat Improvement in the Mediterranean Region: New Challenges. C. Royo, M.M. Nachit, N. DiFonzo and J.L. Araus (Eds) International Centre for Advanced Mediterranean Agronomic Studies, Zaragoza, p: 439-446. Elgün, A., S. Türker ve N. Bilgiçli, 2001. Tahıl Ürünlerinde Analitik Kalite Kontrolü. Konya Ticaret Borsası. Yayın No :2. Feillet, P., 1988. Protein and enzyme composition of durum wheat. ln: Durum Wheat: Chemistry and Technology, Fabriani, G. and Lintas, C. (eds). St. Paul, Minnesota, 93: 119. Finney, P.L. and G.S. Bains, 1999. Protein functionality differences in Eastern U.S.soft wheat cultivars and interrelation with end-use quality tests. Lebensmittel-Wissenschhaft und Rechnologie, 32: 406-415. Kılıç, H. ve T. Yağbasanlar, 2003. Güneydoğu Anadolu Bölgesi koşullarında makaranalık buğday (Triticum durum L.) çeşitlerinin bazı tarımsal ve kalite özellikleri ile stabilitesi üzerine araştırmalar. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Ens., Doktora Tezi, 216 syf., Adana. Pena, R.J., A. Amaya, S. Rajaram, and A. Mujeeb, 1990. Variation in quality charactteristics with some spring 1B/1R translocation wheats. Journal of Cereal Science, 12: 105-112. Pomeranz, Y., 1988. Wheat Chemistry and Technology. Second Edition. Published By AACC. Minnesota, U.S.A. Ruiz, M. and J.M. Carrillo, 1995. Relationships between different prolamin proteins and some quality properties in durum wheat. Plant Breed., 114:40-44. Williams, P., F.J. El-Haramein, H. Nakkoul, and S. Rihawi, 1986. Crop quality evaluation methods and guidelines. Technical Manual, No: 14. International Center for Agricultural Research in the Dry Areas Aleppo. Syria. 142 sayfa. Zeleny, L., 1971. Criteria of wheat quality in wheat chemistry and Technology.ed.by. Y. Pomeranz AACC. inc. St. Paul, Minnesota.