Determination of heritability of zinc-efficiency in pepper (capsicum annuum l.) and development of molecular markers linked to qtl/genes controlling zinc efficiency.

TEZ9416Tez (Doktora) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2013.Kaynakça (s. 163-200) var.xiii, 201 s. : res. (bzs. rnk.), tablo ; 29 cm.Çinko noksanlığı Türkiye ve dünyada bitkilerin verim ve kalitesini azaltan en yaygın mikroelement noksanlığıdır. Zn etkinliği açısından biberde (C. annuum) karakteri kontrol eden genlere bağlı moleküler markır geliştirilmesi ve kullanılması Zn etkinliği yüksek biber çeşitlerinin geliştirilmesi için önemlidir. Biberde C. annuum L. (Alata 21A) x C. frutescens L. (PI 281420) melezine ait F2, GM1P1 ve GM1P2 populasyonu ile Zn noksanlığı simptomunu kontrol eden genlerin kalıtımı, F2:F3 popülasyonu ile ise Zn etkinliğini belirleyen QTL’ler tespit edilmi ştir. Zn noksanlığı simptomunun kalıtımında genetik varyans 0,818, additive (eklemeli) varyans 0,226, dominant varyans 0,592, çevre varyansı 0,090, geniş anlamda kalıtım derecesi (h2 b) 0,906 ve dar anlamda kalıtım derecesi (h2 n) 0,249 olarak hesaplanmıştır. Eklemeli ve dominant gen etkisi %28 ve %72 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca X2 analizinde 12:3:1 genetik oranının en uygun model olduğunu belirlenmiştir(X2 =0.94, P=0.625, N=206). Bu durum ise kuvvetli dominant etkinin yanında bazı modifiye edici genlerin varlığına ve dominant epistasiye işaret etmektedir. Zn noksanlığı simptomunu kontrol eden gen sayısı toplam 1,514 gen olarak belirlenmiştir. Ayrıca 62 adet (31 adet SRAP, 19 SSR ve 11 adet RAPD primeri) polimorfik markır ile 12 adet bağlantı grubu olacak şekilde 929,6 cM uzunluğunda bir harita elde edilmiştir. F2:F3 populasyonunda Zn etkinliği ile ilişkili 9 özelliğe ait toplam 41 adet QTL belirlenmiştir. Sonuçlar ile biberde açılım gösteren genotipler arasında Zn noksanlığına dayanıklılık için bitkilerin seçimi Zn noksanlığına dayanıklı çeşitlerin ve genotiplerin geliştirilmesi için oldukça ümitvar gözükmektedir. Genle ilişkili moleküler markırlar düşük alınabilir çinko içeren topraklarda seleksiyona yardımcı olabilir ve Zn noksanlığına dayanıklı biber ıslahını hızlandırabilir.Zinc deficiency is a widespread problem reducing yield and quality of crop plants in Turkey and the world. It is important to improve and to use of molecular markers linked to Zn efficiency to develop high Zn efficient cultivars in pepper (Capsicum annuum L.). Heritability of genes were calculated controlling Zn deficiency symptoms using BC1P1, BC1P2 and F2 populations derived from C. annuum L. (Alata 21A)xC. frutescens L. (PI 281420) cross. QTLs for Zn efficiency were also mapped using F2:F3 population obtained from the same pepper cross. Heritability estimates for genetic variance, additive variance, dominant variance and environment variance were calculated as 0,818, 0,226, 0,592 and 0,090, respectively. Broad sense heritability, and narrow sense heritability were calculated as (h2 b) 0,906 and (h2 n) 0,249, respectively. Additive and dominant gene effects were 28% and 72%, respectively. X2 analysis resulted with 12:3:1 genetic ratio (X2 =0.94, P=0.625, N=206), meaning a dominant epistatis is in effect and suggesting strongly that a major dominance effect and some modifying genes. The number of genes determining Zn deficiency symtoms was estimated to be 1,514 genes. A genetic map with 929,6 cM in lenght and 12 linkage groups were obtained using 62 markers (31 SRAP, 19 SSR ve 11 RAPD primers). The 41 linked QTLs related with nine (9) Zn efficiency characters were mapped on linkage groups using F2:F3 populations analyzed Results suggest that selecting plants for resistant to Zn deficiency are expected to be rather responsive among segregating for breeding and developing genotypes and cultivars resistant to Zn deficiency in pepper. Molecular markers linked to the gene of interest should aid selection and expedite breeding peppers resistant to Zn deficiency in soils low for available zinc contents.Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: TUBİTAK TOVAG 110 O 107