Molecular breeding of Rwandan common beans (Phaseolus vulgaris L.) for resistance against anthracnose and bean common mosaic virus
Ruanda yaygın fasulyelerinde (Phaseolus vulgaris L.) antraknoz ve yaygın fasülye mozaik virüsüne karşı dirençlilik için moleküler ıslah
- Tez No: 606627
- Danışmanlar: PROF. DR. NEDİM MUTLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Özellikle Doğu ve Orta Afrika'da yaygın fasulye verimini tahrip eden ve genel fasulye üretimini kısıtlayan hastalıklar Fasulye antraknozu ve Fasulye ortak mozaik virüsü (BCMV)'dir. Rwandan gibi yaygın fasülye çeşitlerinde piramit direnci genleri Fasulye antraknozu ve BCMV hastalıkları için mahsul veriminin stabilitesini sağlayacaktır. Bununla birlikte, piramidik genlerin bitki agronomik özellikleri üzerinde yan etkileri olabilir. Bölünmüş Çoğaltılmış Polimorfik Diziler (CAPS) ve Dizilim ile karakterize edilen yükseltilmiş bölgeler (SCAR) belirteçleri, iki antraknoz ve iki BCMV direnç geninin, dört popüler hassas ticari fasulye çeşidinin G54, RWR 1668, RWR 2355 ve RWV 2361 çeşitlerine piramitlenmesi işlemini kolaylaştırmak için kullanılmıştır. Gen piramidi, eşzamanlı geri çaprazlama ve daha sonra hedef genleri sabitlemek için özdeşleştirme yoluyla gerçekleştirilmiştir. Geri melezleme popülasyonlarındaki dirençli genler ve gelişen hatlar, markerler yardımıyla değerlendirilmiştir. Farklı kombinasyonlarda direnç genlerine sahip 92 F2, 52 BC1, 51 BC2, 44 BC3 bitki ve 76 BC3F2 familyası elde edilmiştir. bc-3 + Co-1 + I ve bc-3 + Co-2 + I direnç genleri kombinasyonuna sahip Rwandan kuru fasulyeleri için antraknoz ve BCMV direnç genlerinin marker destekli gen piramidi başarıyla gerçekleştirilmiştir ve geliştirilen hatların tüm fasulye antraknoz ırklarına ve BCMV suşlarına baklagiller fasulye antraknozuna ve BCMV hastalıklarına karşı koruyup direnç kazanması beklenmektedir. Tekrarlı ebeveynler ile ilgili ileri hatlar arasındaki ortalamaların karşılaştırılması; çıkma günleri, çiçeklenme günleri, bitki boyu, bitki başına bakla sayısı, bakla uzunluğu, bakla başına tohum sayısı, fizyolojik olgunluğa kadar gün, bitki başına tohum ağırlığı ve 100 tohum ağırlığı eşleştirilmiş spss t-testi ile yapılmıştır. İki kuyruklu seviyede anlamlı olan en yüksek öğrencinin t-testi değerleri, iki mevsimdeki piramitli genlerin sayısına göre elde edilen 10.45 ve 9.47, ardından bitki başına tohum ağırlığı bakımından elde edilen 5.04 ve 4.89'dur. Öğrencilerin, iki grup arasında çiçeklenme günleri ile ilgili olarak kaydedilen 3.14 ve 4.64 değerleri, birinci ve ikinci mevsimlerde sırasıyla anlamlı olmuştur. İki grup arasındaki bitki başına bakla sayısındaki değişim, birinci ve ikinci sezonda sırasıyla 3.91 ve 3.02 t değerleri ile anlamlı sonuç vermiştir. Bu çalışmanın diğer bir amacı da, piramit genlerin bitki agronomik özellikleri üzerindeki etkisini korelasyon ve yol katsayısı analizleri ile belirlemektir. Piramit genlerin sayısı ile farklı bitki agronomik karakterleri arasındaki ilişkiyi değerlendirmek için korelasyon ve yol analizleri kullanılmıştır. Piramitlenmiş genlerin sayısı, bakla uzunluğu (-0.33), bakla başına tohum sayısı (-0.342) ve bitki boyu (-0.243) ile önemli derecede negatif olarak ilişkiliydi. Piramit genlerin sayısı ile ortaya çıkma günleri (-0.059), bitki başına bakla sayısı (-0.125), fizyolojik olgunluğa kadar gün sayısı (-0.057) ve 100 tohum ağırlığı arasında anlamlı olmayan negatif korelasyon bulunmuştur (-0.042). Piramitli gen sayısı ile bitki başına tohum ağırlığı (0.128) ve çiçeklenme günleri (0.011) arasında anlamlı olmayan pozitif korelasyonlar göstermiştir. 100 tohumluk ağırlık ve bitki boyu, sırasıyla doğrudan yol katsayılarına (0.957 ve 0.072) eşit olan korelasyon katsayılarına (0.950 ve 0.051) sahipti. Piramitlenmiş genlerin sayısı, bitkilerin tohum ağırlığı üzerinde ortaya çıkma günlerine (-0.017), çiçeklenme günleri (-0.007), bitki boyuna (-0.056), bakla uzunluğuna dolaylı olumsuz etkisi olmuştur. (-0.008), bitki başına bakla sayısı (-0.002), fizyolojik olgunluğa ulaşım günü (-0.013) ve 100 tohum ağırlığı (-0.057) üzerine dolaylı negatif etkileri olmuştur. Piramit genlerin sayısı ve doğrudan etki arasındaki korelasyon katsayısı düşük ve anlamlı bulunmamıştır. Dirençli genlerin piramitleştirilmesi, bağımsız değişkenler vasıtasıyla verimi bağımsız olarak etkileyebilir. Bu nedenle, yetiştiricilerin verim ile ilgili özelliklere sahip olan piramit gen sayısını dikkate almaları önem teşkil etmektedir.
Özet (Çeviri)
Bean anthracnose and Bean common mosaic virus (BCMV) are the diseases devastating the yield of common beans and constrain common bean production especially in East and Central Africa. Pyramiding resistance genes for bean anthracnose and BCMV diseases in Rwandan common bean varieties would ensure stability of the crop yield. However, there might be side effects of pyramided genes on plant agronomic traits. Cleaved Amplified Polymorphic Sequences (CAPS) and Sequence characterized amplified regions (SCAR) markers were used to facilitate the process of pyramiding two anthracnose and two BCMV resistance genes into four popular susceptible market-class bean varieties G54, RWR 1668, RWR 2355 and RWV 2361. Gene pyramiding was fulfilled through concurrent backcrossing and then selfing to fix the target genes. Resistance genes in backcross populations and advanced lines were evaluated with the aid of markers. The 92 F2, 52 BC1, 51 BC2, 44 BC3 and 76 BC3F2 families with resistance genes in different combinations were obtained. Marker-assisted gene pyramiding of anthracnose and BCMV resistance genes was successfully achieved for Rwandan common beans with bc-3+Co-1+I and bc-3+Co-2+I resistance genes combination and the lines developed are expected to confer resistance to all bean anthracnose races and BCMV strains and protect bean crop against bean anthracnose and BCMV diseases. Analysis of comparisons of means between recurrent parents and their respective advanced lines in regards to; days to emergence, days to flowering , plant height, number of pods per plant, pod length, number of seeds per pod, days to physiological maturity, seed weight per plant and 100-seed weight was done with paired students t-test. The highest student's t-test values significant at the two-tailed level were 10.45 and 9.47 obtained in regard to number of pyramided genes in two seasons, followed by 5.04 and 4.89 obtained in regard to seed weight per plant. The student's t-test values 3.14 and 4.64 recorded in regard to days to flowering between two groups were significant for first and second seasons respectively. The change in number of pods per plant between two groups was significant with t-values 3.91 and 3.02 in first and second season respectively. Another objective of this study was to determine the effect of pyramided genes on other plant agronomic traits with the help of correlation and path coefficient analyses. Correlation and path analyses were used to assess the relationship between number of pyramided genes and different plant agronomic characters. The number of pyramided genes was significantly negatively correlated with pod length (-0.33), number of seeds per pod (-0.342) and plant height (-0.243). The non-significant negative correlation was found between number of pyramided genes and days to emergence (-0.059), number of pods per plant (-0.125), number of days to physiological maturity (-0.057) and 100-seed weight (-0.042). Non-significant positive correlations were exhibited between number of pyramided genes and seed weight per plant (0.128) and days to flowering (0.011). The 100-seed weight and plant height had correlation coefficients (0.950 and 0.051) almost equal to the direct path coefficients (0.957 and 0.072), respectively. Number of pyramided genes had negative indirect effect on seed weight per plant through days to emergence (-0.017), days to flowering (-0.007), plant height (-0.056), pod length (-0.008), number of pods per plant (-0.002), days to physiological maturity (-0.013) and 100-seed weight (-0.057). The correlation coefficient between number of pyramided genes and direct effect was low and non-significant. Pyramiding number of resistance genes would affect yield through independent variables. Therefore, it is important for breeders to take into consideration the number of pyramided genes with yield related traits.
Benzer Tezler
- Evaluation of wild pistacia germplasm for rootstock breeding: Morphological and horticultural survey, and application of molecular markers for fingerprinting and sex determination
Yabani pistacia gen kaynaklarını kullanarak anaç ıslahı: Morfolojik ve bahçe bitkileri özellikleri, moleküler markör tekniklerini kullanarak parmak izlerinin çıkartılması ve cinsiyet tayini
SALİH KAFKAS
Doktora
İngilizce
2000
ZiraatÇukurova ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM ÇETİNER
DR. RAFAEL PERL-TREVES
- Nitelikli biber ıslah hatlarının genetik ve bazı virüs hastalıklarına dayanıklılık yönünden moleküler karakterizasyonu
Molecular characterization of elite pepper breeding lines for genetics and resistance to some virus diseases
CEYLAN ÖZLEM OKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatOrdu ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İDRİS ERCAN EKBİÇ
- Bazı beyaz baş lahana (Brassica oleracea var. capitata subvar. alba) ıslah hatlarının moleküler karakterizasyonu
Molecular characterization of breeding lines of some white cabbage (Brassica oleracea var. capitata subvar. alba)
CEMREGÜL TIRINK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatOrdu ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İDRİS ERCAN EKBİÇ
- Malatya yöresinde yetiştirilen hocamız armudunun seleksiyon yoluyla ıslahı ve moleküler karakterizasyonu
Selection breeding and molecular characterization of hocamiz pear grown in Malatya region
GÜLTUNAY EREN
Doktora
Türkçe
2023
ZiraatMalatya Turgut Özal ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KARLIDAĞ
- Seleksiyon ıslahı ile elde edilen ümitvar badem genotiplerinin moleküler karakterizasyonu, doku kültürü yöntemi ile çoğaltılması, kirece ve kuraklığa toleranslarının belirlenmesi
Molecular characterization of promising almond genotypes obtained by selection breeding, propagation by tissue culture method, determination of their tolerance to lime and drought
SEVİM GÖK