Ekmeklik buğday hatlarındaki tuz stresine tolerans (NAX1, NAX2) ve yüksek protein içeriği (GPC-B1) genlerinin melezleme ile tek genotipte toplanması ve farklı tuz konsantrasyonlarında test edilmesi
Combining salt stress tolerance (NAX1, NAX2) and high protein content (Gpc-B1) genes in bread wheat lines into a single genotype by hybridization and testing at different salt concentrations
- Tez No: 1008540
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDOĞAN EŞREF HAKKI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, ekmeklik buğdayda tuz stresine tolerans sağlayan Nax1 ve Nax2 genleri ile yüksek protein ve mikro besin içeriğinden sorumlu Gpc-B1 genini, moleküler destekli seleksiyon (MAS) yöntemi kullanarak tek bir genotipte birleştirmek ve bu genotiplerin tuz stresi altındaki fizyolojik ve besinsel tepkilerini değerlendirmektir. Araştırmada, Nax1 genini taşıyan Bayraktar 2000 x AUS 5907 ve Nax2 genini taşıyan Bayraktar 2000 x AUS 5924 melez hatları, Gpc-B1 gen kaynağı olan Yecora Rojo çeşidi ile melezlenmiştir. İlk aşamada elde edilen hatlar (Nax1+Gpc-B1 ve Nax2+Gpc-B1) daha sonra kendi aralarında melezlenerek, üç hedef geni de (Nax1, Nax2, Gpc-B1) taşıyan Bayraktar 2000 x AUS 5907 x AUS 5924 x Yecora Rojo melez melezi geliştirilmiştir. Tüm melez generasyonlarda, UHW89 (Gpc-B1), GWM312 (Nax1) ve CslinkNax2 (Nax2) SSR markörleri kullanılarak MAS uygulanmış ve kapiler elektroforez ile pozitif bireyler seçilmiştir. Geliştirilen hat ve ebeveyn genotiplerin performansı, sera koşullarında 0 (kontrol), 25, 50 ve 100 mM NaCl tuz konsantrasyonları altında test edilmiştir. Sonuçlar, Nax genlerini taşıyan genotiplerin, tuz stresi altında istatistiksel olarak anlamlı derecede daha düşük yaprak Na⁺ birikimi, daha yüksek K⁺/Na⁺ oranı ve daha düşük hücre zarı hasarı (EC) gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu durum, Nax genlerinin etkin bir şekilde“Na⁺ dışlama”işlevi gördüğünü kanıtlamıştır. Besin içeriği analizlerinde, Gpc-B1 geninin varlığı, elde edilen genotipte etkisini göstermiş ve bu genotip %15.40 ile tüm genotipler arasında en yüksek tane protein içeriğini kaydetmiştir. Ayrıca, Gpc-B1 taşıyan melezler genel olarak daha yüksek bitki demir (Fe) ve çinko (Zn) konsantrasyonları sergilemiştir. Bu çalışma, klasik melezleme ile MAS'ın entegre kullanımının, buğdayda çoklu üstün özelliklerin (tuz toleransı + yüksek besin kalitesi) tek bir genotipte verimli bir şekilde toplanmasında ne kadar etkili olduğunu göstermiştir. Geliştirilen Bayraktar 2000 x AUS 5907 x AUS 5924 x Yecora Rojo melezi, tuzlu tarım arazilerinde verim kaybını azaltabilecek ve aynı zamanda yüksek besleyici değere sahip yeni buğday hat/çeşitlerinin ıslahı için değerli bir genetik materyal ve umut vaat ederek öne çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
The objective of this study was to pyramid the salt tolerance genes Nax1 and Nax2, which confer Na⁺ exclusion in bread wheat, together with the Gpc-B1 gene responsible for high grain protein and enhanced micronutrient content, into a single genotype using marker-assisted selection (MAS). Additionally, the physiological and nutritional responses of the developed genotypes under salt stress conditions were evaluated. In the breeding program, the Bayraktar 2000 × AUS 5907 hybrid line carrying Nax1 and the Bayraktar 2000 × AUS 5924 hybrid line carrying Nax2 were crossed with the Yecora Rojo cultivar, the donor of the Gpc-B1 gene. In the first stage, the derived lines (Nax1 + Gpc-B1 and Nax2 + Gpc-B1) were intercrossed to pyramid all three target genes (Nax1, Nax2, and Gpc-B1), resulting in the development of the complex hybrid combination Bayraktar 2000 × AUS 5907 × AUS 5924 × Yecora Rojo. Marker-assisted selection was applied in all segregating generations using the SSR markers UHW89 (Gpc-B1), GWM312 (Nax1), and CslinkNax2 (Nax2), and positive individuals were identified through capillary electrophoresis. The performance of the developed lines and parental genotypes was evaluated under greenhouse conditions at 0 (control), 25, 50, and 100 mM NaCl treatments. The results demonstrated that genotypes carrying the Nax genes exhibited significantly lower leaf Na⁺ accumulation, higher K⁺/Na⁺ ratios, and reduced cell membrane damage (electrolyte conductivity, EC) under salt stress. These findings confirmed the effective Na⁺ exclusion mechanism conferred by the Nax genes. Nutritional analyses indicated that the presence of the Gpc-B1 gene significantly enhanced grain quality traits. The pyramided genotype recorded the highest grain protein content among all tested genotypes (15.40%). Moreover, hybrids carrying Gpc-B1 generally exhibited elevated iron (Fe) and zinc (Zn) concentrations in plant tissues. This study demonstrates that the integrated use of conventional hybridization and marker-assisted selection is an efficient strategy for pyramiding multiple desirable traits—salt tolerance and enhanced nutritional quality—into a single wheat genotype. The developed Bayraktar 2000 × AUS 5907 × AUS 5924 × Yecora Rojo hybrid represents a promising genetic resource for breeding wheat cultivars suitable for saline soils, with the potential to mitigate yield losses while simultaneously improving grain nutritional value.
Benzer Tezler
- Tuza toleranslılık genleri içeren geri melez 4 buğday hatlarının yüksek dozda tuz uygulamasında verdikleri tepkilerin incelenmesi
Investigation of the reactions of salt tolerance genes containing backcross 4 hybrid wheat lines under the application of high doses of salt
AYTÜL AKBEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatSelçuk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN EŞREF HAKKI
- Geliştirilmiş melez ekmeklik buğday hatlarının yüksek bor ve tuz uygulamalarına karşı verdikleri fizyolojik cevapların araştırılması
Investigation of physiological responses of developed crossing bread wheat lines towards high boron and salt treatments/growth conditions
MAKBULE RUMEYSA OMAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatSelçuk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN EŞREF HAKKI
- Tuza toleranslı ileri kademe ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) hatlarında verim ve verime etkili bazı karakterlerin incelenmesi
Investigation of some characters affecting yield and yield in salt tolerant advanced bread wheat (Triticum aestivum L.) lines
YİĞİTER RAHİM TOPBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ZiraatSelçuk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN EŞREF HAKKI
- Çukurova koşullarında değişik oryinli ileri buğday hat ve çeşitlerinin tarımsal karakterleri üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
SAMİ DOĞANLAR
- Bazı ekmeklik buğday (Triticum aestivum var. aestivum) çeşit ve hatlarında melez gücü üzerine araştırmalar
Research on the hybrid vigor in some bread varieties and lines (Triticum aestivum var. Aestivum)
ARZU BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
ZiraatUludağ ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLHAN TURGUT