Mehmet TÜTÜNCÜ, Muharrem ÖZCAN, Yeşim YALÇIN MENDİ

Bazı siklamen türlerinde farklı doku kültürü ortamlarının gynogenesis üzerine etkileri

Siklamende görülen kendileme depresyonu, farklı ploidi seviyeleri, kendine uyuşmazlık ve abortif embriyo oluşumu nedeniyle klasik yöntemlerle siklamen ıslahı oldukça zordur. Bu nedenle in vitro haploidizasyon, siklamen ıslahında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada in vitro haploidizasyon ve in vitro çoğaltımın ilk aşaması olarak bitki doku kültürü ortamlarının ve hormonların etkisi araştırılmıştır. Çalışmada bitkisel materyal olarak, Cyclamen persicum ve Cyclamen pseudibericum’un ovül eksplantları, ortam olarak ise 2,4-dichlorophenoxyaceticacid (2,4-D) ve 6-(γ,γ –dimethylallylamino) purine’ (2iP)’in farklı konsantrasyonlarını içeren ½MS ve B5 ortamları kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, Cyclamen persicum türünde en iyi kallus oluşum oranı; 1.5 mg L-1 (2,4-D ve 0.5 mg L-1 2iP içeren B5 ortamından (%70 oranında) elde edilmiştir. Cyclamen pseudibericum türü için ise kallus oluşum oranı % 48 olmuş ve 1 mg L-1 2,4-D ve 0.3 mg L-1 2iP içeren B5 ortamından elde edilmiştir. Cyclamen persicum türünde en yüksek embriyo uyartımı 1.5 mg L-1 2,4-D ve 0.8 mg L-1 2iP içeren ½MS ortamında gelişen kalluslardan elde edilmiştir (%55). Ancak Cyclamen pseudibericum türünde besi ortamlarının hiç birinden embriyo uyartımı sağlanamamıştır. Sonuç olarak, kallus uyartımında B5 ortamı, ½MS ortamından daha iyi sonuç vermesine rağmen embriyo uyartımı için yüksek oksin ve düşük sitokinin konsatrasyonuna sahip ½MS ortamı daha iyi bulunmuş ve 2.0 mg L-1 2,4-D ve 0.5 mg L-1 2iP içeren ½MS ortamından 42 adet bitkicik elde edilmiştir.

Effects of different tissue culture media on gynogenesis in some cyclamen species

Cyclamen breeding is difficult due to selfing depression different ploidy levels, self-incompatibility and abortive embryo formation. Therefore, in vitro haploidisation is commonly used in cyclamen breeding. In this study, we investigated effects of different tissue culture media and plant hormones as a first of in vitro haploidisation and propagation. We used ovule explants from Cyclamen persicum and Cyclamen pseudibericum on ½MS and B5 culture mediums supplemented with different concentration of 2,4-dichlorophenoxyaceticacid (2,4-D) and 6-(γ,γ –dimethylallylamino) purine (2iP). According to results best callus formation rate was 70% obtained from B5 medium supplemented with 1.5 mg L-1 2,4-D and 0.5 mg L-1 2iP in Cyclamen persicum. It was 48% on B5 medium supplemented with 1 mg L-1 2,4-D and 0.3 mg L-1 2iP in Cyclamen pseudibericum. In Cyclamen persicum, highest embryo induction rate was 55% obtained from callus regenerated on ½MS medium supplemented with 1.5 mg L-1 2,4-D and 0.8 mg L-1 2iP. However, embryo induction was not obtained on any medium for Cyclamen pseudibericum. Overall, ½MS culture medium supplemented with high auxin and low cytokinin concentration is better for embryo induction although B5 medium was better than ½MS medium for callus formation and 42 plantlets obtained only from callus regenerated on ½MS medium supplemented with 2.0 mg L-1 2,4-D and 0.5 mg L-1 2iP.

Keywords:

Ornamental plant, Tissue culture, Callus Regeneration, Auxin, Cytokinine,

PDF

___

Abak, K., 1993. Biber ıslahında anter kültürlerinden yararlanma, Bitki Islahı Sempozyum Bildirileri, TÜBİTAK TOAG, 59-66.
Amini, L., 2014. Bazı siklamen türlerinde (C. cilicium, C. persicum ve C. hederifolium) anter ve ovül kültürü yöntemlerinin embriyo uyartımına etkileri. Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 57s, Adana.
Curuk, P., Sogut, Z., Bozdogan, E., Izgu, T., Sevindik, B., Tagipur, E. M., Teixeira Da Silva, J. A., Serce, S., Kacar, Y. A., Mendi, Y. Y., 2015. Morphological characterization of Cyclamen sp. grown naturally in Turkey: Part I. South African Journal of Botany, 100: 7-15.
Dunwell, J. M., 2010, Haploids in flowering plants: origins and exploitation. Plant Biotechnology Journal, 8: 377-424.
Ellialtıoğlu, Ş., Sarı, N., Abak, K., 2001. Haploid bitki üretimi. Babaoğlu, M., Gürel, E., Özcan, S. (Eds.). Bitki biyoteknolojisi I - Doku Kültürü ve Uygulamaları, 2. Baskı, Selçuk Üniversitesi Vakfı Yayınları, Konya, 137-189.
Emiroğlu, Ü., 1980, Tütün çeşitlerinde anter kültürü. Ege Zirai Araştırma Enstitüsü, 17(41): 12-18.
Gamborg, O. L., Miller, R. A., Ojima, K., 1968. Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells. Exp Cell Res. 50(1):151-8.
George, E. F., Hall, M. A., De Klerk, G. J., 2008. The components of plant tissue culture media I: macroand micro-nutrients. In: George, E. F, Hall M. A., De Klerk G. J. (Eds). Plant Propagation by Tissue Culture 3rd Edition, Springer, Berlin, 479.
İzgü, T., Sevindik, B., Çürük, P., Şimşek, Ö., Kaçar, Y. A., Teixeira da Silva, J. A., Mendi, Y. Y., 2016. Development of an efficient regeneration protocol for four Cyclamen species endemic to Turkey. Plant Cell Tiss Organ Cult., 127: 95-113.
Jalali, N., Naderi, R., Shahi-Gharahlar, A., Teixeira Da Silva, J. A., 2012. Tissue culture of Cyclamen, Scientia Hort., 137: 11-19.
Kamanetsky R., Okubo H., 2013. Ornamental Geophytes From Basic Science To Sustainable Production. CRC Press, London, XV-XVII.
Koçak, M., İzgü, T., Sevindik, B., Tütüncü, M., Çürük, P., Şimşek, Ö., Kaçar, Y. A., Teixeira da Silva, J. A., Mendi, Y. Y., 2014. Somatic embryogenesis of Turkish Cyclamern persicum Mill. Scientia Horticulturae, 172: 26-33.
Kreuger, M., Induction of plant somatic embryogenesis in liquid medium, Wageningen. http://edepot.wur.nl/210303 (Ziyaret tarihi: 19.02.2019).
Loewenberg, J. R., 1969. Cyclamen callus culture. Can. J. Bot., 47: 2065-2067.
Mathew, B., Özhatay, N., 2001. Türkiye’nin Siklamenleri, Türkiye’de Doğal Olarak Yetişen Siklamen Türlerinin Tanıtım Rehberi, Doğal Hayatı Koruma Derneği, 32s, İstanbul.
Murovec, J., Bohanec, B., 2012. Haploid and soubled haploids in plant breeding. In: Abdurakhmonov, I.Y. (Ed.). Plant Breeding, Intech, 87-106.
Mishra, V. K., Goswami, R., 2014. Haploid productions in higher plant. IJCBS Review Paper vol. 1, 25-44.
Murashige, T., Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 15(3):473-497.
Prange, A. N. S., Serek, M., Bartsch, M., Winkelmann, T., 2010, Efficient and stable regeneration from protoplasts of Cyclamen coum Miller via somatic embryogenesis. Plant Cell Tiss Organ Cult., 101: 171-182.
Püschel, A.K., Schwenkel, H.G., Winkelmann, T., 2003. Inheritance of the ability for regeneration via somatic embryogenesis in Cyclamen persicum. Plant Cell Tissue Organ Cult. 72: 43–51.
Schween, G., Schwenkel, H. G., 2003. Effect of genotype on callus induction, shoot regeneration, and phenotypic stability of regenerated plants in the greenhouse of Primula spec., Plant Cell Tiss Org Cult., 72: 53–61.
Sharma G., Nautiyal AR., 2009. Influence of explants type and plant growth regulators on In vitro multiple shoots regeneration of a Laurel from Himalaya. Nature and Science, 7(9).
Sita, G. L., 1997. Gynogenic haploids in vitro. In: Jain, S.M., Sopory, S.K., Veilleux, R.E. (Eds.). In vitro Haploid Production in Higher Plants, Springer Science+Business Media B.V., Netherlands, 175- 193.
Takamura, T, Miyajima, I., Matsuo, E., 1995. Somatic embryogenesis of Cyclamen persicum Mill. 'Anneke' from aseptic seedlings. Plant Cell Reports, 15: 22- 25.
Tütüncü, M., Mendi, Y. Y., Ratjens, S., Bartsch, M., Winkelmann, T., 2016. Sitokinin uygulamalarının siklamende (Cyclamen persicum L.) somatik embriyoların farklılaşması üzerine etkileri. VI. Süs Bitkileri Kongresi bilidiri özet kitabı, 19-22 Nisan, Antalya.
Tütüncü, M., İzgü, T., Sevindik, B., Mendi Y.Y., 2017. In vitro haploidy techniques in ornamental plants. Research Journal of Agricultural Sciences, 10(1): 01-06.
Winkelmann, T., Ratjens, S., Bartsch, M., Rode, C., Niehaus, K., Bednarz, H., 2015. Metabolic profiles of Somatic embryos of Cyclamen persicum in comparison to zygotic embryos, endosperm and testa. Front. Plant Sci., 6: 597.
Winkelmann, T., Serek, M., 2005. Genotypic differences in callus formation and regeneration of somatic embryos in Cyclamen persicum Mill. Euphytica, 144: 109-117.
Yılmaz, Ö. E., 2005. Yazlık kabakta (Cucurbita pepo L.) ovaryum kültürü yoluyla haploid bitki eldesi. Yüksek Lisans Tezi. Kahramanmaraş Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 55s, Kahramanmaraş.