Phenotypic assessment of resistance against scald disease in spring barley germplasm in greenhouse conditions

Bu çalışmada, kontrollü koşullarda Rhynchosporium commune'nin neden olduğu arpa yaprak lekesi hastalığına karşı dayanıklı yazlık arpa genotiplerinin belirlenmesi ve değerlendirilmesi yapılmıştır. Deneme, İşveç Tarım Bilimleri Üniversitesi (SLU), Bitki Islahı Bölümünde iklimlendirilmiş Biotron odasında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, Nordgen Gen Bankasından temin edilen yaklaşık 288 arpa genotipi ve dört ticari çeşit (Freja, Ingrid, Laureate ve RGT Planet) kullanılmıştır. Deneme, çok sayıda genotip için uygun olan Augmented tesadüf blokları deneme desenine göre kurulmuştur. Genotipler denemede iki set (tekerrür) halinde kullanılmıştır. Her bir tekerrürde 14 blok yer almış ve bloklarda arpa genotipleri rastgele dağıtılmıştır. Her blokta dört kontrol genotip yer almıştır. Genotiplerin ekimine paralel olarak, SLU Bitki Islahı Bölümünün laboratuvarında inokulum hazırlığı (miselyum büyümesi için CZV8CYM ortamında ve sporülasyon için WGA ortamında R. commune'nin kültüre alınması) gerçekleştirilmiştir. R. commune'nin sporülasyon oranı 1.35 x 106/ml olarak belirlenmiş ve hemositometre ile sayarak doğrulanmıştır. Bitkilerin ikinci ve üçüncü yaprakları geliştiğinde inokülasyon yapılmıştır. Hastalık skorlaması, inoküle edilen ikinci ve üçüncü yapraklardaki enfeksiyona dayalı olarak üç gün aralıklarla (inokülasyondan sırasıyla 11, 14 ve 17 gün sonra) üç kez yapılmıştır. Elde edilen skorlama verileri analiz edilip ortalama değerler RStudio programında Augmented tesadüf blokları deneme deseni paketi kullanılarak düzeltilmiştir. ANOVA sonucuna göre, birinci tekerrürdeki ikinci skorlama zamanı (14. dün) dışında, her iki tekerrürde de test edilen 288 genotip arasındaki skorlama sonuçları önemli saptanmış ve genotipler arasında arpa yaprak lekesi hastalığına karşı dayanıklılık seviyesi farklı bulunmuştur. Ancak, test edilen genotipler ile kontrol genotipler arasında dayanıklılık açısından karşılaştırma yapıldığında önemli bir fark saptanmamıştır. Bu sonuç, kontrol çeşitlerin hastalığa vermiş oldukları farklı tepkilerden olabilir. Kontrol çeşitlerden Laureate ve RGT Planet hastalığa dayanıklı, Freja ve Ingrid hassas olarak bilinmektedir. Elde edilen düzeltilmiş ortalamalar, hastalığın zaman içindeki ilerlemesini hesaplamak için gerekli ve etkili bir yöntem olan hastalık gelişim eğrisi altındaki alan (AUDPC) için analiz edilmiştir. Hastalık gelişim eğrisi (AUDPC) sonucuna göre, en düşük AUDPC değerine sahip ilk beş genotip, birinci tekerrürde Lofa, Solar, ST_13947, Akka ve Rika ve ikinci tekerrürde Lofa, Solar, Pongo, Akka ve ST_13947 olmuştur. Buna karşın, en yüksek AUDPC değerine sahip ilk beş genotip birinci tekerrürde BOMI, Drost A, Vega, Pallas ve Freja ve ikinci tekerrürde Herta, Foma, PR_9275, DS 9770_4 ve DS 10060_4 olarak belirlenmiştir. Test edilen genotiplerin en iyi lineer yansız tahminini (BLUP) belirlemek için iki tekerrür birlikte analiz edildiğinde, en düşük AUDPC değerine sahip olanlar Lofa, Solar, Akka, St_13947 ve Pongo genotipleri olmuştur. Buradaki ilk dört genotip birinci tekerrür sonucu ile aynı genotiplerdir. Test edilen genotiplerin geniş anlamda kalıtım derecesi 0,725 olarak belirlenmiştir. Elde edilen bu değer, önceki literatür çalışmalarında belirlenen 0,20-0,97 aralığındaki geniş anlamda kalıtım derecesi değerlerinden yüksek olarak bulunmuştur. Bu çalışma, test edilen genotiplerde zaman içinde arpa yaprak lekesi hastalığının ilerlemesini fenotipleyerek dayanıklı genotiplerin belirlenmesi hakkında temel bilgiler sağlamıştır. Bu genotiplerin hastalığa karşı dayanıklılığını, çok lokasyonlu denemeler yaparak ve hastalık ilerlemesini fenotipleyerek veya QTL analizini dahil ederek dayanıklılık genlerinin varlığını belirleyerek doğrulamaya ihtiyaç vardır. Böylelikle arpa yaprak lekesi hastalığına karşı dayanıklı arpa genotiplerinin ıslah programını hızlandırmak mümkün olabilir.