TARIM BILIMLERI DERGISI 2001, 7 (1), 71-74
Monogerm
Ş
eker Pancar
ı
Populasyonlar
ı
n
ı
n Geli
ş
tirilmesinde
Hibrid Çe
ş
itlerin Kullan
ı
lmas
ı
Mustafa ERDAL°
Geli
ş Tarihi: 30.11.2000
Özet: Monogerm hibrid şeker pancarı çeşitlerinin ana materyali olan monogerm kaynakların sürekli olarak geliştirilmesi gereklidir. Bitki ıslahında varyasyon yaratmanın en önemli yöntemlerinden biri ise melezlemedir. Melezleme sonucundaki açılımdan seçilecek bitkilerin verim ve kalite düzeyleri melezlemede kullanılan ana ve babaların verim ve kalite düzeyiyle yakından ilgilidir.
Bu araştırmada monogerm şeker pancari populasyonları verim ve kalite düzeylerini geliştirebilmek için güncel monogerm diploid hibrid çeşitlerle melezlenmiş ve F, generasyonundan seçilen farklı genotipteki 95 döl ; ana, baba ve 3 kontrolle, döl kontrol denemesinde test edilmiştir. Denemede yapılan gözlemler, edilen verim, kalite sonuçları dikkate alınarak birim alanda şeker verimi yönünden kontrollerle aralarında (P< 0.05 düzeyinde) farklılık bulunmayan 10 adet döl familya üretimi için seçilmiştir .
Anahtar Kelimeler: Şeker pancar!, monogerm, melezleme, genotip, hibrid
Usage of Hybrid Varieties in the Improvement of Monogerm Hybrid
Sugar Beet Populations
Abstract : Monogerm sources-main materials of monogerm hybrid sugar beet varieties should continuously be
improved. The main source of variation in plant breeding is cross breeding. Yield and quality level of the plant selected from the segregation after crossbreeding is closely related to the yield and quality level of the parent plants.
In this research, monogerm sugar beet population is crossed with current monogerm diploid hybrid varieties to improve the yield and the quality, and 95 single plants selected from F, generation are tested with mother, father and three controls in a progeny testing trial. Based the results of yield and quality in the tria1,10 single plant not statistically different from the control at p<0.01 level interms of the yield per unit area were selected for the family production .
Key Words: Sugar beet, monogerm, crossbreeding, genotype, hybrid
Giriş
Verim ve kalite düzeyi yüksek, adaptasyon kabiliyeti iyi, stabil monogerm hibrid şeker pancarı çeşitlerini ıslah etmek için, ilk yapılacak iş, bu çeşitlerin temel materyali
olan verim, kalite, adaptasyon ve kombinasyon kabiliyeti
yüksek monogerm familya ve hatları seçmektir.
Bu nedenle şeker pancarı ıslah laboratuarları
materyallerinin; verim, kalite adaptasyon ve kombinasyon kabiliyetlerini, hiç ara vermeden, sürekli, makina dinamizmi içerisinde geliştirmeye çalışırlar. Materyallerini geliştirmeyi sürdüre-meyen laboratuarların çeşitleri; verim ve kalite yönünden emsallerinden geri kalarak güncelliğini kaybeder ve pancar çiftçileri tarafından ekilmezler.
Şeker pancarı ıslahçıları daima üstün verim ve kalite özellikleri olan değişik metaryal geliştirmek isterler. Islahta varyasyon yaratarak yeni özellikte materyal elde etmenin en önemli kaynaklarından biri melezlemedir. Melezlemede kullanılan ana ve babaların kalitesi döllerine yansır. Değişik firmaların güncel monogerm diploid hibrid
şeker pancarı çeşitleri hem değişik orjinlerden ve hem de verim, kalite, adaptasyon ve kombinasyon kabiliyeti en iyi hat ve populasyonlardan üretildikleri için monogerm populasyonların geliştirilmesinde melezlemede kullanılabilecek çok önemli bir gen kaynağıdır.
Şeker Araştırma Enstitüsü, Etimesgut-Ankara
Ancak monogerm hibrid çeşitler sitoplazmik genetik (CMS) erkek kısır analardan üretildikleri için sitoplazmaları sterildir (S) ve bu çeşitler içerisinden seçilecek bitkilerin sitoplazmaları da steril olacaktır. Şeker pancarı familya ıslahında seleksiyonların ana üzerinden yapılması ve hibrid çeşitlerin en kilit materyali 0-tiplerin normal (N) sitoplazmalı olmaları nedeniyle monogerm hibrid çeşitlerde yapılacak melezlemelerde ana olarak
normal (N) sitoplazmalı materyallerin kullanılması
zorunludur (Erdal and Gürel, 1997).
Bu çalışmada, ana olarak verim ve kalite düzeyi geliştirilmiş normal (N) sitoplazmalı monogerm familyalar karışımı ile güncel monogerm diploid hibrid çeşitleri melezleyerek F1 generasyonunda verim, kalite, adaptasyon ve kombinasyon kabiliyeti yüksek monogerm bitkilerin seçimi amaçlanmıştır.
Materyal ve Yöntem
Daha önceki yıllarda Şeker Enstitüsü Bitki Islah
Şubesinde ıslah edilen verim ve kalite düzeyi geliştirilmiş
normal (N) sitoplazmalı (Erdal and Gürel, 1997) 10 monogerm familyadan ana olarak yararlan ılmak üzere
1 .Yıl Po (N) mm r X Normal sitoplazmalı Yeşil hipokotilli bitkler (tohum hasadı) (S) Mm r Steril sitoplazmalı
ticari monogerm diploid monogerm hibrid çeşitlerin kırmızı
hipokotilli bitkileri (döllenmeden sonra sökülüp atıklar) 2. Yıl F, N R mm ; (N) R Mm 1 1
Monogerm (seçilir) Multigerm (atı II r)
%50 %50
72 TARIM BİLİMLERİ DERGISI 2001, Cilt 7, Sayı 1
Sel-94 adı altında bir karışım yapılmıştır. Hazırlanan bu karışım, 20 Ağustos 1996 tarihinde Adapazarı Deneme istasyonunda ekilmiş ve fideler 1-2 yapraklı döneme gelince hipokotil renklerine göre, yeşil hipokotilli olanlar tarlada bırakılarak kırmızı hipokotilli olanlar sökülmüştür (Şekil 1).
Melezlemede baba olarak kullanılmak üzere seçilen steril (S) sitoplazmalı Roberta ticari monogerm diploid hibrid çeşidin tohumları da aynı tarihte Adapazarı
Deneme istasyonunda ekilerek 1-2 yapraklı döneme gelince yeşil hipokotilli bitkiler sökülerek kırmızı hipokotilli olanları tarlada bırakılmıştır (Şekil 1).
Şeker pancarı iki yıllık bir bitkidir. Adapazarı iklim koşullarının uygunluğu nedeniyle fideler kışın donmadan hem gelişmesini sürdürmüş, hem de tek yılda tohuma kalkacak şekilde vernalize olmuşlardır. Sel - 94'ten üretilen yeşil hipokotilli fideler ve hibrid çeşitten üretilen kırmızı hipokotilli fideler İlkbaharda sökülerek kenevir izolasyonunda dikilmiş ve melezlenmişlerdir.
Temmuz ayı sonlarına doğru döllenmenin tamamlanmasından sonra, hibrid çeşitlerden üretilen kırmızı hipokotilli dölleyiciler sökülerek atılmışlardır. Ağustos ayının ortalarına doğru ise tohum hasadı Sel - 94'dün yeşil hipokotilli monogerm bitkileri üzerinden yapılmıştır.
Monogerm Sel - 94'ün yeşil hipokotilli bitkileri üzerinden hasat edilen tohumlar, yine 1997'nin Ağustos ayının ikinci yarısında fide üretmek ve tek yılda tohuma kalkmalarını sağlamak üzere Adapazarı Deneme Istasyonuna ekilmiştir.
Şeker pancarında kırmızı hipokotil rengi, yeşil hipokotil rengine dominant olduğundan (Keller, 1936), hipokotil rengine bakılarak Roberta çeşidi tarafından döllendiği belirlenen kırmızı hipokotilli F1 fideleri tarlada bırakılmış ve yeşil hipokotilli olanlar sökülmüştür.
Şekil 1. Monogerm populasyonların geliştirilmesinde ticari monogerm hibrid çeşitlerin gen kaynağı olarak kullanılması.
1998 Ilkbaharında vernalize olan fideler, kenevir izolasyonunda dikilerek tohuma kalkmaları beklenmiş ve tohuma kalkan bitkilerin tomurcuklanma döneminde monogerm - multigerm açılımında; multigerm olan tohumluklar sökülerek çiçek açmadan populasyondan
uzaklaştırılmıştır (Şekil 1). Geriye kalan monogerm bitkilerin tohum dalı, tohum sıklığı, monogermlik, polen verme durumları incelenmiş, istenen özelliği taşımayan monogerm bitkiler de sökülmüş ve populasyondan uzaklaştırılmıştır. Geriye kalan monogerm bitkiler serbest döllenmeye (random) bırakılmış ve olgunlaşınca, her bitki ayrı olmak üzere tohum hasadı yapılmıştır. 60 g' dan fazla ve en az %75 döllenmiş embriyoya sahip tohumu olan tek bitkiler, verim - kalite testi denemeleri için seçilmişlerdir.
1999 yılında F1 populasyonundan seçilen değişik genotipteki 95 döl; 10 x 10 kısmen dengede latis deneme desenine göre 3 tekerrürlü olarak Şeker Enstitüsü Ilgın Deneme istasyonunda döl kontrolü denemesine alınmıştır. Türkiye ve AB ülkelerinde tescil edilmiş ve Türkiye'de en çok ekilen Fiona, Sonja ve Loretta çeşitleri kontrol, döllerin agronomik özelliklerindeki gelişmeyi görmek için de ana Sel - 94 ve baba Roberta çeşidi ebeveynler olarak denemeye konmuştur. Deneme Nisan ayının ikinci haftasında ekilmiştir. Denemede tarla çıkışı
başladıktan sonra her parselin tarla çıkışı, canlılık (vigörite), yaprak şekli, tohuma kalkmaya mukavemet durumlarının gözlemleri yapılmıştır. Hasattan sonra kök
şekilleri müşahedesi yapılarak kalite analizleri için laboratuvara gönderilmiş ve Laboratuvarda her parselin kök verimi tartılarak; şeker varlığı (digestion), Na, K, zararlı azot (a-amino) değerleri ölçülmüş ve arıtılmış şeker oranı ile dekardan şeker verimleri hesaplanmıştır. Elde edilen veriler istatistiki olarak değerlendirilmiştir.
Döl kontrolü denemesine alınan her dölün tohumlarından 12 g ayrılmış ve bir tekerrürlü olarak 1999 yılı Şubat ayı ortalarında Adapazarı deneme istasyonunda kontrollerle birlikte tohuma kalkma ve fide üretimi için ekilmiştir. Deneme sonuçlarına göre seçilen her dölün fidelerinden ayrı ayrı kenevir izolasyonunda değişik ekolojilerde çok tekerrürlü adaptasyon denemeleri yapmak için 2000 yılında yeterli tohum üretilmiştir.
Bulgular ve Tartışma
Şeker pancarı tarımında ana amacın birim alandan en yüksek şeker verimini almak olduğu göz önüne alınarak, birim alandan şeker verimine göre değişik genotipteki tek bitkiler, ebeveynler ve şahitlerin sıraya konmuş deneme sonuçları kısaltılarak Çizelge 1'de verilmiştir.
Melezlemedeki tozlayıcı Roberta çeşidini, döllerden 36' sı, dekardaki şeker verimi yönünden geçmiş ve bunlardan 17'si ile Roberta çeşidi arasındaki farklılık istatistiki olarak da önemli bulunmuştur. Aynı şekilde melezlemede ana olarak kullanılan Sel - 94 monogerm familya karışımını, yine döllerden 42 tek bitki, dekardaki
ERDAL, M., "Monogerm şeker pancarı populasyonlarının geliştirilmesinde hibrid çeşitlerin kullanılması" 73
Çizelge 1. Döller, ana, baba ve kontrollerin verim, kalite özellikleri
Sıra no Deneme no Genotip no Pancar verimi (t/ha) Pol. (%) Arı. pol. (%) Arıtılmış şeker verimi* (t/ha) Na K Z.azot (meq/100 g pancar) 1 90 29-103 80,96 17,44 14,70 11,94 A 1,43 4,92 2,88 2 50 Sonja (kontrol) 88,16 16,32 13,36 11,88 A 2,63 4,34 3,00 3 75 Loretta (kontrol) 86,36 16,58 13,62 11,56 ABC 2,85 4,18 2,89
4 53 29-61 78,00 17,49 14,79 11,43 ABCD 1,57 4,75 2,56
5 38 29-44 79,03 17,16 14,45 11,41 ABCDE 1,42 4,85 2,94 6 74 29-85 76,54 17,58 14,86 11,34 ABCDEF 1,43 4,91 2,80 7 25 Fiona (kontrol) 82,76 16,61 13,72 11,31 ABCDEF 2,33 4,37 3,24 8 70 29-81 77,86 17,08 14,35 11,08 ABCDEFG 1,47 4,80 3,10 9 66 29-77 79,24 16,61 13,96 11,08 ABCDEFG 1,39 4,54 3,46 10 35 29-40 72,35 17,68 15,24 11,00 ABCDEFGH 1,11 4,26 3,20 11 48 29-57 72,90 17,55 14,86 10,82 BCDEFGHI 1,48 4,71 2,93 12 86 29-98 76,93 16,82 14,07 10,79 BCDEFGHI 1,79 4,60 2,90 13 28 29-31 74,13 17,14 14,28 10,61 CDEFGHIJ 1,64 4,84 3,68 14 16 29-18 77,62 16,47 13,65 10,59 DEFGHIJK 1,94 4,61 3,05 15 60 29-70 73,09 17,26 14,44 10,54 DEFGHIJK 1,80 4,75 3,04 16 18 29-21 72,61 17,25 14,40 10,49 DEFGHIJKL 1,46 5,03 3,56 17 67 29-78 72,81 16,80 14,28 10,46 EFGHIJKLM 1,06 4,35 3,89 18 65 29-76 74,25 16,93 14,01 10,40 FGHIJKLMN 1,93 4,97 2,78 19 29 29-33 68,70 17,66 14,98 10,31 GHIJKLMN 1,44 4,67 3,13 20 58 29-67 76,85 16,34 13,40 10,27 GHIJKLMNOP 1,95 4,94 3,04 21 13 29-15 68,52 17,72 14,95 10,19 GHIJKLMNOP 1,26 4,95 3,73 22 76 29-86 76,72 16,18 13,28 10,11 HIJKLMNOPR 1,67 5,07 3,22 23 73 29-84 69,36 17,30 14,50 10,01 IJKLMNOPRS 1,71 4,67 3,50 24 100 29-114 72,40 16,63 13,67 9,99 IJKLMNOPRST 1,84 4,88 3,80 25 54 29-63 68,71 17,26 14,52 9,98 IJKLMNOPRSTU 1,61 4,76 2,91 26 10 29-12 80,98 15,41 12,17 9,87 IJKLMNOPRSTU 2,54 5,00 3,91 27 88 29-100 71,80 16,49 13,66 9,83 JKLMNOPRSTU 1,86 4,60 3,46 41 1 Roberto 76,52 14,83 11,85 9,22 RSTUVWXYZ 1,97 4,81 3,76 42 2 Sel-94-Kar. 63,30 16,82 13,92 8,75 VWXYZ12345 1,77 4,86 3,56 LSD % 5 te göre 6,16 0,79 0,95 0,96 0,55 0,42 0,73 LSD % 1 t e göre 8,13 1,04 1,25 1,27 0,73 0,56 0,97
* Benzer harflerle gösterilen şeker verimleri LSD testine göre 0.05 hata sınırı içinde birbirinden farksızdır.
şeker verimi yönünden geçmiş ve 28 döl ile aralarındaki fark istatistiki olarak önemli bulunmuştur (Çizelge 1).
Çizelge 1'in incelenmesinden de görüleceği gibi kök verimi, şeker varlığı (digestion) ve diğer verim ve kalitede özellikleri bakımından melezlemede kullanılan ana ve babaya göre birçok dölü daha iyidir ve bu farklar istatistiki olarak önemli bulunmuştur.
Denemede kullanılan verim ve kalite düzeyi çok yüksek ve Türkiye şartlarına en iyi şekilde adapte olmuş
çeşitlerle, değişik genotipteki döller arasında dekardaki
şeker verimi yönünden istatistiki farklılık olmamasına
rağmen, denemede 90 numarada yer alan 29 - 103 no'lu döl ilk sırada yer almıştır. 7 döl ile kontrol ve 3 kontrolün ortalaması arasında dekardaki şeker verimi yönünden istatistiki olarak bir farklılık bulunamamıştır (Çizelge1).
Verim ve kalite özellikleriyle birlikte tarla çıkışı, canlılık, tohuma kalkmaya mukavemet, kök şekli, hastalıklara dayanıklılık gibi özellikler üzerine yapılan gözlem ve sayımlar da dikkate alınarak, yapılan değerlendirmeler sonunda 90, 53, 38, 74, 70, 66, 35, 48, 86 ve 28. sırada denemede yer alan döller familya oluşturmak üzere seçilmişlerdir.
74 TARIM BILIMLERI DERGISI 2001, Cilt 7, Sayı 1
Melezlemelerde Fi bitkileri birbirlerinin aynı (identik) oldukları için genellikle F2 generasyonunda tek bitki seçimi yapılır (Le Cochec, 1969; Janvier, 1974; Bosemark 1993).
Ancak bu melezlemede ana olarak kullanılan Sel - 94, 10 monogerm familyanın karışımından oluşmakta ve karışıma giren familyalarda fazla homojen değildir.
Ayrıca günümüzde monogerm hibrid şeker pancarı
çeşitleri sentetik çeşitler gibi çok sayıda ana ve babanın melezlenmesiyle oluşturulmaktadır (Brocka, 1985). Melezlemede baba olarak kullanılan Roberta çeşidi de birçok ana ve babadan üretilmektedir. Bu nedenle F1 generasyonundaki açılımdan seçilen monogerm tek bitkiler klasik Filer gibi birbirinin aynı değildir ve değişik genotiptedirlerMonogerm kaynakların geliştirilmesinde hibrid çeşitler ve geliştirilmiş monogerm hatlar veya familyalar kullanıldığında, F1 generasyonunda farklı
genotipte tek bitki seçimi için 2 yıl gibi kısa bir süre yeterli olacaktır (Erdal, 1997). Deneme sonuçlarındaki varyasyondan da bu açıkça görülmektedir.
Çizelge 1'de verilen tarla denemeleri sonuçlarına göre seçilen döllerin verim ve kalite düzeyleri güncel ve yaygın ekimi yapılan çeşitlere yakındır. Şeker pancarı
populasyonları nda, dölleyici babalar kontrol edilemediğinden tek bitki seçimleri anaya dayalı
(Maternel) olarak yapılmaktadır ve seçilen tek bitkilerden alınan tohumlar birbirleriyle kız kardeştirler (Janvier, 1974). Kız kardeşlerin fidelerinden toplu üretilen familyalarda yarı kız kardeşler arası melezler olacağından, familyalar heterojen bir yapıya sahiptir. Heterojen yapıdaki familyalarda, ağırlık ve kuru madde esasına göre yapılacak tek pancar seleksiyonuyla verim ve kalite düzeyleri daha da geliştirilir. O - tip bitkiler ve hatlar tek pancara dayalı olarak kendileme ile elde edildiğinden familya içerisindeki verim, kalite ve kombinasyon kabiliyeti en iyi bitkiler seçilirler (Le Cochec,
1969; Bosemark, 1993). Bütün bu gelişmelere ilave olarak, şeker pancarının şeker varlığında melez azmanlığı (heterosis) görülmemekle birlikte, kök veriminde %10 - 12 civarında bir melez azmanlığı
meydana gelmektedir (Le Cochec, 1963; Mc Farlane, 1971). Bu nedenle seçilen tek bitkiler, verim ve kalite potansiyeli yüksek monogerm hibrid çeşitlerin ıslahında ana metaryal olarak kullanılabilir.
Kaynaklar
Barocka, K. H. 1985. Zucker - und futterrüben (Beta vulparis L). In: Hoffman, W. et al. , Lehrbuch Züchtung Landwirtschaftlicher Kulturpflanzen. Band 2, 245 - 287. Spezieller Teil. Verlag Paul Parey, Berlin - Hamburg.
Bosemark, N. O. 1993. Genetics and Breeding. In: Cooke, O. A. , et al, The Sugar Beet Crop. , Chapman 8 Hali.
Erdal, M. 1997. Şeker pancarı ıslahı Il. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 11 (14), 90 — 105.
Erdal, M. ,E. Gürel, 1997. Use of commercial hybrids as a genetic resource of breeding monogerm sugar beet (Beta Vulgaris L.) Varieties. Tr. J. Agri. and For. , 21, 397 - 402.
Janvier, A. 1974. Les monogermes genetiques et Leur İnfluence sur Les methodes de n selection de la betterave sucriere. La sucrerie Belge, Vol. 93, 201 - 210.
Keller, W. 1936. Inheritance of some major colour types in beets. J. Agr. Res, 52, 27 - 38.
Le Cochec, F. 1969. Les Possibilites d'amelioration de la betterave fourragere (Beta vulgaris L.). Ann. Amelior. plantes, 19 (2), 169 - 211.
Mc Farlane, J. S. 1971. Çeşit Geliştirme. In: Russell, T. et al. Şeker Pancarı Üretimindeki Gelişmeler, Prensipler ve Uygulamalar (Çeviri). Türkiye Şeker Fabrikaları A.Ş. Yayınları, No- 5,431 - 470.
