Mustafa Alparslan UMARUSMAN, Özhan ŞİMŞEK, Belgin BİÇEN, Sedat SERÇE, Aka Yıldız KAÇAR

Farklı Böğürtlen (Rubus fruticosus L.) Çeşitlerinin Klasik ve Yeni Nesil Doku Kültürü Teknikleri ile Mikroçoğaltım Olanaklarının Araştırılması

Bu çalışmada, beş farklı böğürtlen çeşidinin (Black Diamond, Black Pearl, Chester, Triple Crown ve New Berry) Plantform biyoreaktör sistemi ve katı besin ortamlarında karşılaştırmalı olarak mikroçoğaltım ve köklendirme çalışmaları yürütülmüştür. Çeşitlerin katı kültür mikroçoğaltım denemelerinde, MS temel besin ortamına BA (Benzil Adenin) (0, 1.0, 2.0 mg/L) ve GA3 (Gibberellik Asit) (0.5 mg/L) bitki büyüme düzenleyicileri uygulanmıştır. Katı kültür köklenme denemeleri için MS besin ortamında NAA (Naftalen Asetik Asit) (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L) ve IBA (İndol Bütirik Asit) (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L) büyüme düzenleyicileri denenmiştir. Katı kültür denemeleri sonucunda en yüksek mikroçoğaltım değerleri 1 mg/L BA ve en iyi köklenme başarısı 1 mg/L NAA bitki büyüme düzenleyici konsantrasyonları içeren besin ortamlarından elde edilmiştir. Mikroçoğaltım ve köklendirme için belirlenen en iyi besin ortamı içeriği ile Plantform sisteminde çalışılmıştır. Çalışma sonucunda, Plantform sistemi her beş böğürtlen çeşidi için bitki boyu, çoğalma katsayısı, bitki kalitesi ve köklenme bakımından katı kültür sistemine göre daha iyi sonuç vermiştir. Bu çalışma ile Plantform biyoreaktör sistemi, mikroçoğaltım ve köklendirme açısından katı kültür ortamlarına göre daha etkili bir yöntem olarak belirlenmiştir.

Investigation of Micropropagation Opportunities of Different Blackberry (Rubus fruticosus L.) Cultivars with Classical and New Generation Tissue Culture Techniques

In this study, micropropagation and rooting studies were carried out in comparative Plantform bioreactor system and solid media with five different blackberry cultivars (Black Diamond, Black Pearl, Chester, Triple Crown and New Berry). Micropropagation of blackberry cultivars were evaluated in solid MS media supplemented with BA (Benzyl Adenine) (0.0, 1.0, 2.0 mg/L) and GA3 (Gibberellic Acid) (0.5 mg/L). Rooting was evaluated in solid MS media supplemented with NAA (Naphthalene Acetic Acid) (0.0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L) and IBA (Indole-3-Butyric Acid) (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L). Based on the solid media, the best results in all five blackberry cultivars were obtained from MS medium containing 1 mg/L BA plant growth regulator concentration for micropropagation and that of from MS medium containing 1 mg/L NAA plant growth regulatory concentration for rooting. Micropropagation and rooting studies were carried out in the Plantform system with the best-defined media content from the solid media. As a result of studies, Plantform system showed better plant growth, multiplication coefficient, plant quality, and rooting than the solid culture system for all five blackberry cultivars. Plantform bioreactor system was evidenced as a more effective method in terms of micropropagation and rooting compared to solid culture media with this study.

PDF

___

Aka Kaçar, Y., Biçen, B., Şimşek, Ö., Dönmez, D., Erol, M., 2020. Evaluation and comparison of a new type of temporary immersion system (TIS) bioreactors for myrtle (Myrtus communis L.). Applied Ecology and Environmental Research, 18(1):1611- 1620.
Aka Kaçar, Y., Dönmez, D., Biçen, B., Erol, M.H., Şimsek, Ö., Yalçın Mendi, Y., 2020. Micropropagation of Spathiphyllum with temporary immersion bioreactor system. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 8(5), 1195-1200.
Arencibia, A.D., Vergara, C., Quiroz, K., Carrasco, B., García-Gonzales, R., 2013. Establishment of photomixotrophic cultures for raspberry micropropagation in Temporary Immersion Bioreactors (TIBs). Scientia Horticulturae, 160, 49-53.
Benelli, C., Fernanda, C.M., De Carlo, A., 2015. Plant Form, a temporary immersion system, for in vitro propagation of Myrtus communis and Olea europaea. 6th International Symposium on Production and Establishment of Micropropagated Plants, San Remo, Italy, 19-24 April 2015.
Borodulina, I.D., Plaksina, T.V., Panasenko, V.N., Sokolova, G.G., 2019. Оptimization of blackberry clonal micropropagation. Ukrainian Journal of Ecology, 9(3), 339-345.
Cengiz, M., Aka Kaçar, Y., 2019. Micropropagation of some citrus rootstocks with classical and new generation tissue culture techniques. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 7(9):1469- 1478.
Daungban, S., Pumisutapon, P., Topoonyanont, N., Poonnoy, P., 2017. Effects of explants division by cutting, concentrations of TDZ and number of sub-culture cycles on propagation of ‘Kluai Hom Thong’ banana in a temporary ımmersion bioreactor system. Thai Journal of Science and Technology, 6(1):89-99.
Etienne, H., Berthouly, M., 2002. Temporary immersion systems in plant micropropagation. Plant Cell, Tissue and Organ Culture,69.3: 215-231.
Etienne, H., Berthouly, M., 2006. Bioreactors in coffee micropropagation. Brazilian Journal of Plant Physiology, 18.1: 45- 54.
Fathy, H.M., Abou El-Leel, O.F., Amin, M.A., 2018. Micropropagation and biomass production of Rubus fruticosus L. (Blackberry) plant. Middle East Journal of Applied Sciences, 8(4), 1215-1228.
Frómeta, O.M., Morgado, M.M.E., Da Silva, J.A.T., Morgado, D.T.P., Gradaille, M.A.D., 2017.In vitro propagation of Gerbera jamesonii Bolus ex Hooker f. in a temporary immersion bioreactor. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 129(3):543-551.
Georgiev, V., Schumann, A., Pavlov, A., Bley, T., 2014. Temporary immersion systems in plant biotechnology. Engineering in Life Sciences, 14(6), 607-621.
Göktaş, A., 2011. Ahududu ve Böğürtlen Yetiştiriciliği. Meyvecilik Araştırma İstasyonu Müdürlüğü Yayınları, Yayın, No. 38.
Gutiérrez, L.G., López-Franco, R., MoralesPinzón, T., 2016. Micropropagation of Guadua angustifolia Kunth (Poaceae) using a temporary immersion system RITA®. African Journal of Biotechnology, 15(28):1503-1510.
Hasan Ali Dagman, F., 2019. Bazı meyve anaçlarının klasik doku kültürü ve yeni nesil geçici daldırma biyoreaktör sistemi ile mikroçoğaltımı. (Yüksek Lisans Tezi), Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana. Harris, R.E., Mason, E.B., 1983. Two machines for in vitro propagation of plants in liquid media. Canadian Journal of Plant Science, 63(1), 311- 316.
Kefayeti, S., Kafkas, E., Ercisli, S., 2019. Micropropagation of ‘Chester thornless’ blackberry cultivar using axillary bud explants. Notulae Botanicae HortiAgrobotanici ClujNapoca, 47(1), 162-168.
Kereša, S., Habuš Jerčić, I., Batelja Lodeta, K., Barić, M., Pecina, M., Bošnjak Mihovilović, A., Zec, M., 2019. Influences of different types of sugar and cytokinin on micropropagation of blackberry cultivar ‘Reuben’. Glasnik Zaštite Bilja, 42(3), 14-21.
Masnoddin, M., Repin, R., Aziz, Z.A., 2016. Micropropagation of an endangered Borneo Orchid, Paphiopedilum rothschildianum callus using temporary immersion bioreactor system. Thai Agricultural Research Journal, 34(2):161-171.
Murashige, T., Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 15(3), 473- 497.
Sacco, E., Mascarello, C., Pamato, M., Musso, V., Ruffoni, B., 2015. Evaluation of temporary immersion system for in vitro propagation of Stevia rebaudiana Bertoni. Acta Horticulturae, 1083:327-333.
Uğur, S., Yalçın Mendi, Y., 2020. Türkiye’de doğal yayılış gösteren bazı eğrelti türlerinde gametofit evreden sporofit evreye geçiş sürecinin yeni nesil biyoreaktör sistemi ile araştırılması. Alatarım, 19(1), 42-48.
Umarusman, M.A., Aka Kaçar, Y., 2018. Farklı keçiboynuzu (Ceratonia siliqua L.) genotiplerinin klasik ve yeni nesil doku kültürü teknikleriyle mikroçoğaltımı. International Journal of Agricultural and Natural Sciences, 11(2), 37-44.
Welander, M., Persson, J., Asp, H., Zhu, L.H., 2014. Evaluation of a new vessel system Based on temporary immersion system for micropropagation. Scientia Horticulturae, 179:227-232.
Zhang, B., Hu, Y., Jia, M., Jin, L., Xu, D., Chen, J., 2017. Micropropagation of Pinellia ternata (Thunb.) Berit. plantlets using temporary immersion bioreactors. Journal of Biobased Materials and Bioenergy, 11(1):59-65.