Pisum sativum L. ve P. fulvum Sibth&Sm. türler arası melezlemelerinde erkencilikle ilgili QTL'lerin belirlenmesi

Abstract

Bitkisel üretimde en önemli stres faktörlerinden olan ve küresel ısınma nedeniyle yakın gelecekte artacağı tahmin edilen kuraklık ve yüksek sıcaklık streslerinden kaçınmak için tarımı yapılan bitkilerde erkencilik özelliği önemli bir role sahiptir. Ayrıca, artan insan nüfusunun gelecekteki gıda ihtiyaçlarını karşılayabilmek için süper erkenci bitki çeşitlerine ihtiyaç duyulacaktır. Bu tez çalışması, bahçe bezelyesi (P. sativum L.) ve onun en uzak yabani akrabası (P. fulvum Sibth. et Sm.) arasında yapılan türler arası melezlemeden ilerletilen F2 popülasyonunda, (i) transgresif açılmalar (açılma generasyonlarında her iki anaçtan daha yüksek ve düşük değerli döller) belirlemeyi, (ii) F2 den F5'e kadar transgresif açılmalardan süper erkenci (de novo) döller seçmeyi, (iii) süper erkencilik özelliğinin dar anlamda kalıtım derecesini tahminlemeyi, (iv) önemli tarımsal ve morfolojik özelliklerin erkencilik üzerine doğrudan ve dolaylı ilişkilerini path katsayısıyla irdelemeyi ve (v) F4 rekombinant kendilenmiş hatlarda (RIL) erkencilik dahil önemli tarımsal ve morfolojik özelliklerin SSR markörleriyle haritalamayı amaçlamıştır. F2 popülasyonunda, çimlenmeden sonra 13-17 gün içerisinde çiçeklenen, 18-29 içerisinde bakla bağlayan ve erkenci olan anne ebeveynden çok daha erkenci olup, daha önce bulunmayan süper erkenci bireyler olarak adlandırılan bireyler, F5 popülasyonuna kadar incelenmiştir. F5 popülasyonunda de novo süper erkenci bireyler, kısa gün koşulları altında P. sativum'dan yaklaşık bir ay ve P. fulvum'dan iki ay daha erkenci oldukları belirlenmiştir. Süper erkenci bireyler, çiçeklenme (h2= %82) ve bakla bağlama zamanı (h2= %80) özellikleri bakımından oldukça yüksek dar anlamda kalıtım derecesine sahip oldukları bulunmuştur. Bu durum süper erkenci çeşitlerin geliştirilmesi için açılan popülasyonlarda erken dönemde seleksiyon yapılabileceğini göstermektedir. Çalışma kapsamında süper erkencilik özelliğine ilaveten önemli agro-morfolojik özellikler için de transgresif açılımlar elde edilmiştir. P. sativum ve P. fulvum türler arası melezlemeden tek tohum aktarma yöntemiyle ilerletilen 114 bireyden oluşan F4 RIL popülasyonu, erkencilik ve önemli agro-morfolojik özelliklerin QTL'lerini belirlemek için değerlendirilmiştir. Ebeveynler arasında polimorfik olan kırk dört adet SSR, 7 kromozom üzerinde haritalanarak toplam 262.6 cM uzunluğunda genetik bağlantı haritası oluşturulmuştur. Erkencilik ve önemli agro-morfolojik özellikler için 5 kromozom üzerinde toplam 14 QTL belirlenmiştir. Erkencilik için LG2 üzerinde fenotipik varyansın toplam %26'sını açıklayan iki adet QTL belirlenmiştir. Bitki boyu için LG3 üzerinde fenotipik varyansın %16'sını açıklayan bir QTL, bitkide bakla sayısı için LG2, LG4, LG5 ve LG6 üzerinde toplam 6 QTL belirlenmiştir. Baklada dane sayısı için LG6 üzerinde bir QTL, bakla boyu için LG4 üzerinde bir QTL ve hasat indeksi için LG3, LG5 ve LG6 bağlantı gruplarında yer alan 3 adet QTL belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, erkencilik özelliği için belirlenen QTL'lere yakın ilişkide olan AA205 ve AA372-1 markörleri ve önemli agro-morfolojik özellikler için bulunan QTL'lerdeki yakın ilişkili diğer SSR markörleri gelecekte yapılacak olan markör destekli seleksiyon çalışmalarına önemli katkılar sağlayacaktır. Yabani türlerin kültüre alınmış türlerle melezlenmesinden elde edilen faydalı bireyler, yabani türlerin önemini ortaya koymaktadır.