AI Summary & Key Takeaways
AI InsightOverall, the results demonstrate that multivariate analysis of morphological traits is a practical approach for identifying variation and selecting promising genotypes, providing valuable baseline information for future hazelnut rootstock breeding and improvements.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Corylus colurna L. (Turkish hazelnut) is a hazelnut species with a single trunk. It can grow to 15-20 meters tall and develops into a tree form. C. colurna L. has significant potential as a rootstock because of its low suckering ability, vigorous growth, deep root system and adaptability to diverse ecological conditions. Its nuts are generally small to medium-sized, with thick shells and relatively low kernel percentages, but they are valued for their distinctive flavor and suitability for certain processing and breeding purposes. Given these agronomic and biological attributes, understanding the extent of morphological variability within C. colurna L. is essential for its effective utilization and selection. Therefore, this study aimed to determine the variation in specific morphological characteristics among C. colurna L. genotypes and to identify relationships among these characteristics using multivariate statistical methods. The research was conducted between 2020 and 2021 on 398 Turkish hazelnut genotypes (C. colurna L.) in a nursery in the Samsun province. The International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) criteria were used to define morphological characteristics. Data were analyzed using correlation analysis, principal component analysis (PCA), and clustering heatmap. Correlation analysis revealed significant positive relationships between leaf length, leaf width, shoot diameter, plant height, and plant diameter, while significant negative relationships were observed between abaxial leaf pubescence and petiolar pubescence and the growth-related traits. Principal component analysis explained 45.32% of the total variation in the studied morphological traits through two principal components, with PC1 mainly associated with leaf size (leaf length and leaf width) and shoot diameter, and PC2 mainly associated with petiole length and number of suckers. Cluster analysis grouped the genotypes into six distinct clusters, indicating substantial morphological diversity in the population, with cluster separation mainly driven by differences in leaf size, shoot traits, and pubescence-related characteristics. In seedlings that were approximately 3 years old at the time of evaluation (originating from 2-year-old material established in the field), 98.7% of the evaluated genotypes did not produce suckers, confirming the suitability of C. colurna L. as a non-suckering rootstock. Overall, the results demonstrate that multivariate analysis of morphological traits is a practical approach for identifying variation and selecting promising genotypes, providing valuable baseline information for future hazelnut rootstock breeding and improvements.
Özet
Corylus colurna L. (Türk fındığı), tek gövdeli bir fındık türüdür. 15-20 metre boya ulaşabilir ve ağaç formunda gelişir. C. colurna L.; dip sürgünü oluşturmaması, kuvvetli büyümesi, derin kök sistemi ve farklı ekolojik koşullara uyum sağlama yeteneği nedeniyle anaç olarak önemli bir potansiyele sahiptir. Meyveleri genellikle küçük ile orta boy arasında, kalın kabuklu ve nispeten düşük iç oranına sahip olmakla birlikte; kendilerine özgü aromaları ile belirli işleme ve ıslah amaçlarına uygunlukları nedeniyle değer görmektedir. Bu agronomik ve biyolojik özellikleri göz önüne alındığında, C. colurna L. içerisindeki morfolojik çeşitliliğin boyutunu anlamak, bu türün etkili kullanımı ve seleksiyonu için elzemdir. Bu nedenle çalışma, C. colurna L. genotipleri arasındaki belirli morfolojik özelliklerdeki varyasyonu belirlemeyi ve çok değişkenli istatistiksel yöntemler kullanarak bu özellikler arasındaki ilişkileri ortaya koymayı amaçlamıştır. Araştırma, 2020-2021 yılları arasında Samsun ilindeki bir fidanlıkta bulunan 398 Türk fındığı genotipi (C. colurna L.) üzerinde yürütülmüştür. Morfolojik özellikleri tanımlamak için Uluslararası Yeni Bitki Çeşitlerini Koruma Birliği (UPOV) kriterleri kullanılmıştır. Veriler; korelasyon analizi, temel bileşenler analizi (PCA) ve kümeleme ısı haritası yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. Korelasyon analizi, yaprak uzunluğu, yaprak genişliği, sürgün çapı, bitki boyu ve bitki çapı arasında anlamlı pozitif ilişkiler olduğunu; buna karşılık abaksiyal yaprak tüylenmesi ve petiyol tüylenmesi ile büyüme ile ilişkili karakterler arasında anlamlı negatif ilişkiler bulunduğunu ortaya koymuştur. Temel bileşenler analizi, incelenen morfolojik özelliklerdeki toplam varyasyonun %45.32’sini iki ana bileşen ile açıklamıştır; PC1 ağırlıklı olarak yaprak büyüklüğü (yaprak uzunluğu ve yaprak genişliği) ile sürgün çapı, PC2 ise petiyol uzunluğu ve dip sürgünü oluşumu ile ilişkili bulunmuştur. Kümeleme analizi genotipleri altı farklı kümeye ayırarak popülasyonda önemli bir morfolojik çeşitlilik olduğunu göstermiştir; küme ayrımı ise esas olarak yaprak büyüklüğü, sürgün özellikleri ve tüylenme ile ilişkili karakterlerdeki farklılıklardan kaynaklanmıştır. Değerlendirilen genotiplerin %98.7'sinin dip sürgünü vermemesi dikkat çekicidir; bu durum C. colurna L.'nın sürgün vermeyen bir anaç olarak uygunluğunu doğrulamaktadır. Çalışmada kullanılan bitkiler, 2 yaşlı fidanların araziye dikilmesini takiben yaklaşık 3 yıllık gelişim döneminde değerlendirilmiştir. Genel olarak sonuçlar, morfolojik özelliklerin çok değişkenli analizinin varyasyonu belirlemek ve umut verici genotipleri seçmek için pratik bir yaklaşım olduğunu göstermekte olup, gelecekteki fındık anaç ıslahı ve geliştirme çalışmaları için değerli temel bilgiler sağlamaktadır.