Bazı yerel makarnalık buğdayların yüksek sıcaklık stresiyle ilişkili DNA markörlerinin ve seleksiyonda kullanılabilecek morfolojik ve fizyolojik karakterlerinin belirlenmesi

Güneydoğu Anadolu Bölgesi, makarnalık buğday üretimi için oldukça uygun bir iklime sahip olmakla beraber, bölgede meydana gelen biyotik ve abiyotik stres faktörlerden dolayı verim ve kalitede önemli düşüşler yaşanmaktadır. Bu söz konusu streslerin başında, yüksek sıcaklık stresi gelmektedir. Özellikle çiçeklenme dönemi sonu ve tane doldurma döneminin başında oluşan yüksek sıcaklık stresi tane veriminde önemli kayıplara sebep olmaktadır. Bu araştırmada, bölgede yapılacak makarnalık buğday ıslah programlarında kullanılmak üzere, yüksek sıcaklık stresine dayanıklılık ıslahında kullanılabilecek pratik, kolay ve hızlı ölçülebilen bazı fizyolojik, morfolojik ve verim ile ilişkili parametreler incelenmiştir. Bu kapsamda, 90 yerel makarnalık genotip ve 4 standart çeşit kullanılmıştır. Çalışma, arazi koşullarında ve kontrollü ortamda olmak üzere iki ayrı aşama halinde yürütülmüştür. Arazi koşullarında sıcaklık stresi geç ekim ile oluşturulurken, kontrollü ortamda ise tane doldurma döneminin başında yüksek sıcaklık uygulanmıştır. Çalışmanın tarla aşaması, normal ekim ve sıcaklık stresinin oluşturulduğu geç ekim koşullarında augmented deneme desenine göre iki yıl süreyle yürütülmüştür. İklimlendirme odası aşamasında ise, augmented deneme desenine göre optimumum koşullar ve yüksek sıcaklık stresinin oluşturulduğu koşullarda GAP Uluslararası Tarımsal Araştırma ve Eğitim Merkezi Müdürlüğünde yürütülmüştür. Çalışmanın tarla aşaması normal koşullara kıyasla geç ekim koşullarında, süt olum dönemi NDVI değerinde %3-14 oranında düşüşler meydana gelirken, çiçeklenme dönemi SPAD değerinde %5-8, süt olum dönemi SPAD değerinde %3-6, başaklanma gün sayısında %44-37, bayrak yaprak alanında %17-18, peduncle uzunluğunda %19-16, bayrak yaprak yeşil kalma süresinde %18-19, tane doldurma süresinde %19-18, bitki boyunda %8, fizyolojik olum süresinde %38-33, başak uzunluğunda %17-15, başakta başakçık sayısında %22-19, başakta tane sayısında %44-19, bin tane ağırlığında %9-11, irmik renk (b) değerinde %11-6 ve tane veriminde %41-23 oranında düşüşler gözlemlenmiştir. İklimlendirme odası koşullarında ise, optimum koşullara kıyasla yüksek sıcaklık stresi koşullarında bayrak yaprak yeşil kalma süresinde %20, fizyolojik olum süresinde %7, başak uzunluğunda %10, üst sap uzunluğunda %18, tane dolum süresinde %23, başakta başakçık sayısında %12, başakta tane sayısında %39 ve bin tane ağırlığında %33 oranında düşüşler gerçekleşmiştir. Çalışmada incelenen karakterlerden, düşük bitki örtüsü sıcaklığı, SPAD, erken başaklanma, bayrak yaprak dikliği, bayrak yaprağın yeşil kalma süresi, bayrak yaprak rengi, mumsuluk ve tane dolum süresi'nin bölgede yapılacak buğdayda yüksek sıcaklık stresine tolerant çeşit geliştirme çalışmalarında seleksiyon kriteri olarak kullanılabilecekleri kanaati oluşmaktadır. Ayrıca çalışmada yüksek sıcaklığa tolerant olarak tespit edilen yerel makarnalık buğday genotipleri bölgede yapılacak yüksek sıcaklık stresi ıslah çalışmalarına ışık tutacaktır. Moleküller aşamasında Güneydoğu Anadolu Bölgesinin farklı illerinden toplanan yerel makarnalık buğdaylar agronomik bakımından varyasyonlar ortaya konulmuştur. Çalışmada, SNP markör tekniği kullanılarak GWAS analizi yapılmıştır. Markör ve fenotip ilişkisini ortaya koyabilmek için, karışık linear model (MLM) yöntemi kullanılmıştır. Tarla aşamasında çalışılan 31 özellik ile ilişkili normal ekim döneminde Log10(P-Değeri)>2.5'a göre oldukça önemli 253 adet SNP markör tespit edilirken, geç ekim döneminde Log10(P-Değeri)>2.5'a göre oldukça önemli 285 adet SNP markör tespit edilmiştir. İklimlendirme odası aşamasında çalışılan 14 özellik ile ilişkili optimum koşullarda Log10(P-Değeri)>2.5'a göre oldukça önemli 90 adet SNP markör tespit edilirken, yüksek sıcaklık stresi koşullarında Log10(P-Değeri)>2.5'a göre oldukça önemli 79 adet SNP markör tespit edilmiştir. Elde edilen SNP markörleri farklı lokasyonlarda birden fazla üretim sezonunda denenerek doğrulandıktan sonra sıcaklık stresine dayanıklı makarnalık buğday çeşidi geliştirmeye yönelik ıslah programlarında seleksiyon aşamasında kullanılması mümkün olacaktır. Anahtar Kelimeler: Yerel Makarnalık Buğday, Yüksek Sıcaklık Stresi, Seleksiyon Kriteri, SNP, QTL