Egzotik arpa genotiplerinin agro-morfolojik özelliklerinin incelenmesi ve bu özelliklerle ilişkili SNP markörlerinin belirlenmesi
Investigation of agro-morphological traits of exotic barley genotypes and identification of SNP markers associated with these traits
- Tez No: 995469
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Arpa, HEB-25, GWAS, Varyasyon, QTL, Barley, HEB-25, GWAS, Variation, QTL
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Tarla Bitkileri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma; iklim değişikliği ve artan gıda talebi karşısında arpa ıslah çalışmalarına genetik çeşitlilik kazandırmak amacıyla, Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü Araştırma ve Uygulama alanında yürütülmüştür. Çalışmada, bir kültür arpa çeşidi (Hordeum vulgare) ile 25 farklı yabani arpa (Hordeum spontaneum) genotipi (Afganistan, İran, Irak, İsrail, Lübnan, Suriye, Türkiye, Tibet ve Çin orijinli) kullanılarak geliştirilen ve %25 egzotik allel frekansı taşıyan HEB-25 (Halle Exotic Barley) popülasyonuna ait 400 adet BC1S10 genotipi değerlendirilmiştir. Araştırma, 2021-2022 ve 2022-2023 yetiştirme sezonlarında, 20x20 alfa latis deneme desenine göre 2 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Genotipler; başaklanma gün sayısı, bitki boyu, pedinkül uzunluğu, başak özellikleri (başak ve başakçık sayısı, uzunluk, ağırlık), hasat indeksi, bin dane ağırlığı, tane verimi ve protein oranı gibi toplam 12 agronomik ve kalite özelliği bakımından incelenmiştir. Genotipik verilerde ise, 50K Illumina Infinium iSelect SNP Array kullanılarak elde edilen ve kalite analizleri sonrası seçilen 13.136 adet yüksek kaliteli SNP markörü kullanılmıştır. GWAS analizleri GAPIT R paket programında BLINK yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İki yıllık fenotipik veriler incelendiğinde; ele alınan tüm özellikler bakımından genotipler arasında istatistiki olarak önemli (p<0.001) farklılıklar tespit edilmiştir. HEB-25 popülasyonunun, özellikle verim unsurları ve kalite özellikleri bakımından geniş bir varyasyon gösterdiği ve ıslah çalışmaları için zengin bir varyasyon kaynağı olduğu belirlenmiştir. GWAS analizleri sonucunda, incelenen özelliklerle ilişkili çok sayıda SNP markörü tespit edilmiştir. Özellikle 2H, 3H, 5H ve 7H kromozomları üzerinde yoğunlaşan ve her iki yılda da tekrar eden (stabil) Majör Kantitatif Özellik Lokusları (QTL) belirlenmiştir. Tane verimi için 3H, başak özellikleri için 2H ve kalite özellikleri için çeşitli kromozom bölgelerinde saptanan yüksek LOD değerine sahip 'stabil MTA'lar, genetik kontrolün çevresel stabilitesini ortaya koymuştur. Ancak bin dane ağırlığı ve protein oranı gibi özelliklerde stabil markör tespit edilememiş olması, bu özelliklerin çevresel faktörlerden (Genotip x Çevre) daha fazla etkilendiğini göstermiştir. Bu çalışmada tanımlanan kararlı markörlerin ve üstün performans gösteren uç değerdeki genotiplerin (özellikle HEB_11, HEB_14, HEB_24 gibi ailelerin); Markör Destekli Seleksiyon (MAS) programlarına entegre edilerek, bölgesel üretim hedeflerine uygun, yüksek verimli ve kaliteli yeni arpa çeşitlerinin geliştirilmesinde ebeveyn veya gen kaynağı olarak kullanılması önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
This study was conducted at the Research and Application Area of the Field Crops Department, Faculty of Agriculture, Çukurova University, with the aim of adding genetic diversity to barley breeding studies in response to climate change and increasing food demand. In the study, 400 BC1S10 genotypes belonging to the HEB-25 (Halle Exotic Barley) population, developed using one cultivated barley (Hordeum vulgare) variety and 25 different wild barley (Hordeum spontaneum) genotypes (originating from Afghanistan, Iran, Iraq, Israel, Lebanon, Syria, Turkey, Tibet, and China) and carrying a 25% exotic allele frequency, were evaluated. The research was conducted in the 2021-2022 and 2022-2023 growing seasons according to a 20x20 alpha lattice experimental design with 2 replications. The genotypes were tested for a total of 12 agronomic and quality characteristics such as number of days to heading, plant height, peduncle length, spike characteristics (number of spikes and spikelets, length, weight), harvest index, thousand-grain weight, grain yield, and protein content. For genotypic data, 13,136 high-quality SNP markers obtained using the 50K Illumina Infinium iSelect SNP Array and selected after quality analysis were used. GWAS analyses were performed using the BLINK method in the GAPIT R software package. When the two-year phenotypic data were examined, statistically significant differences (p<0.001) were found among genotypes for all the characteristics considered. It was determined that the HEB-25 population shows a wide range of variation, especially in yield components and quality characteristics, and is a rich source of variation for breeding studies. As a result of GWAS analyses, numerous SNP markers associated with the examined characteristics were identified. Major Quantitative Trait Loci (QTLs) that are concentrated particularly on chromosomes 2H, 3H, 5H, and 7H and repeat (stable) in both years have been identified. 'Stable MTAs' with high LOD values detected in 3H for grain yield, 2H for spike characteristics, and various chromosome regions for quality characteristics, revealed the environmental stability of genetic control. However, the absence of stable markers for traits such as thousand-grain weight and protein content indicates that these traits are more influenced by environmental factors (Genotype x Environment). It is recommended that the stable markers and superior performing extreme genotypes identified in this study (especially families such as HEB_11, HEB_14, HEB_24) be integrated into Marker-Assisted Selection (MAS) programs and used as parent or gene sources in the development of new high-yielding and high-quality barley varieties suitable for regional production targets.
Benzer Tezler
- Mean field description of finite nuclei under extreme conditions of isospin and temperature
Sonlu çekirdeklerin olağanüstü izospin ve sıcaklık koşulları altında ortalama alan teorisi ile tanımlanması
ESRA YÜKSEL
Doktora
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUTSAL BOZKURT
PROF. DR. ELIAS KHAN
- Egzotik atomların özellikleri ve bozunumları
Properties of exotic atoms and their decay
MUSTAFA YEŞİLYURT
- Egzotik opsiyonlar: Hava durumu opsiyonları üzerine bir inceleme
Exotic options: An examination on weather options
MEHMET FATİH GÖRGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
İşletmeDokuz Eylül Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MİNE TÜKENMEZ
- Egzotik pf-kabuk çekirdeklerine ait beta bozunumlarının GANIL verisiyle incelenmesi
Beta-decay studies of exotic pf-shell nuclei at GANIL
LEVENT KÜÇÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YEŞİM ÖKTEM
PROF. DR. BERTA RUBIO