• Sonuç bulunamadı

ANKARA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ DOKTORA TEZĠ

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "ANKARA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ DOKTORA TEZĠ"

Copied!
109
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

ANKARA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

DOKTORA TEZĠ

KIġLIK BUĞDAY (Triticum sp.) ÇEġĠTLERĠNĠN OLGUN VE ENDOSPERM- DESTEKLĠ OLGUN EMBRĠYOLARINDA KALLUS OLUġUMU VE BĠTKĠ

REJENERASYONU

Celal CEVHER

TARLA BĠTKĠLERĠ ANABĠLĠM DALI

ANKARA 2018

Her hakkı saklıdır

(2)
(3)
(4)

ii ÖZET

Doktora Tezi

KIġLIK BUĞDAY (Triticum sp.) ÇEġĠTLERĠNĠN OLGUN VE ENDOSPERM- DESTEKLĠ OLGUN EMBRĠYOLARINDA KALLUS OLUġUMU VE BĠTKĠ

REJENERASYONU

Celal CEVHER

Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı

DanıĢman: Prof. Dr. A. Murat ÖZGEN

Bu araĢtırmada, olgun embriyo kültürü tekniklerinin (olgun ve endosperm-destekli olgun embriyo) karĢılaĢtırılması amacıyla, beĢ ekmeklik (Ġkizce-96, Kate A-1, Konya 2002, Pehlivan ve Tosunbey) ve beĢ makarnalık (Eminbey, GündaĢ, Güneyyıldızı, Kızıltan-91 ve Sarıçanak) buğday çeĢiĢidinin embriyoları ile 2,4-D (2,4- Dichlorophenoxyacetic acid) bitki büyüme düzenleyicisi kullanılmıĢtır.

KarĢılaĢtırmalarda kallus oluĢumu, kallus ağırlığı, bitki rejenerasyonu ve kültür etkisi parametrelerinden yararlanılmıĢtır. Kallus oluĢumu bakımından tüm çeĢitlerin iyi sonuç vermesine karĢın, rejenerasyon kapasitesi bakımından çeĢitler arasında önemli farklılıklar belirlenmiĢtir. Parametreler arasındaki iliĢkiler bakımından tüm kültürlerde ve çeĢitlerde rejenerasyon kapasitesi ile kültür etkisi arasında pozitif; ekmeklik buğdayın ise tüm kültürlerinde kallus oluĢumu ile rejenerasyon kapasitesi arasında negatif iliĢki bulunmuĢtur. Ekmeklik buğdayda kallus oluĢumu ve kültür etkisinin uygulanan tekniklerden etkilenmemesine karĢın, kallus ağırlığı ve rejenerasyon kapasitesinin endosperm-destekli embriyo kültüründe önemli düzeyde arttığı;

makarnalık buğdayda ise tüm doku kültürü parametreleri bakımından her iki teknikte de önemli bir farklılığın oluĢmadığı; bu nedenle, biyoteknolojik çalıĢmalarda ekmeklik buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültürü yönteminin kullanılmasının temel parametre olan bitki rejenerasyonu bakımından önemli bir avantaj oluĢturduğu;

makarnalık buğdayda ise, her iki yöntem arasında parametreler bakımından önemli bir farklılığın bulunmadığı belirlenmiĢtir.

Mayıs 2018, 97 sayfa

Anahtar Kelimeler: Ekmeklik buğday, makarnalık buğday, olgun embriyo, endosperm-destekli olgun embriyo, kallus, bitki rejenerasyonu, Triticum aestivum, Triticum durum, doku kültürü.

(5)

iii ABSTRACT

Ph.D. Thesis

CALLUS INDUCTION AND PLANT REGENERATION FROM MATURE AND ENDOSPERM- SUPPORTED MATURE EMBRYOS OF WINTER WHEAT

(Triticum sp.) GENOTYPES

Celal CEVHER

Ankara University

Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Field Crops

Supervisor: Prof. Dr. A. Murat ÖZGEN

In this study, embryos of the five bread wheat varieties (Ikizce-96, Kate A-1, Konya 2002, Pehlivan and Tosunbey) and five durum wheat varieties (Eminbey, GündaĢ, Güneyyıldızı, Kızıltan- 91 and Sarıcanak) with plant growth regulator (2.4- Dichlorophenoxyacetic acid) were used to compare mature embryo culture techniques (mature and endosperm-supported mature embryo). Callus formation, callus weight, plant regeneration and culture effect parameters were used in comparison, Although all varieties produced good results in terms of callus formation, significant differences between varieties have been observed in terms of regeneration capacity. Regarding the relations between parameters, the relation between regeneration capacity and culture effect is positive in all cultures, whereas the relation between bread wheat callus formation of all cultures and regeneration capacity has been found negative. Although callus formation and culture effect in bread wheat are not affected by the applied techniques, callus weight and regeneration capacity are significantly increased in endosperm-supported embryo culture; there is no significant difference in durum wheat in terms of all tissue culture parameters in both techniques. Therefore it has been stated that biotechnological studies have shown a significant advantage in bread wheat in terms of plant regeneration which is the main parameter for the use of endosperm- supported mature embryo culture while there was no significant difference in parameters between the two methods in durum wheat.

May 2018, 97 pages

Key Words: Common wheat, durum wheat, mature embryo, endosperm- supported mature embryo, callus, plant regeneration, Triticum aestivum, Triticum durum, tissue culture

(6)

iv TEġEKKÜR

Doktora öğrenimim süresince deneyimlerinden yararlanma imkânı veren tez çalıĢmamın seçimine, çalıĢmalarımın yönlendirilmesine ve sonuçlandırılmasına değerli bilgi ve önerileriyle katkıda bulunan, hoĢgörü ve sevgisisini esirgemeyen danıĢman hocam sayın Prof. Dr. A. Murat ÖZGEN‟e en içten teĢekkürlerimi sunarım.

Ankara Üniversitesi Tarla Bitkileri Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Prof. Dr. Melahat AVCI BĠRSĠN‟e, Prof. Dr. Sait ADAK‟a ve Prof. Dr. A. Sertaç ÖNDE‟ye çalıĢmalarımın her aĢamasında yardımını ve desteğini gördüğüm ArĢ. Gör. Dr. Berk BENLĠOĞLU‟na teĢekkür ederim. Manevi desteklerini ve yardımlarını esirgemeyen eĢim Prof. Dr. ġule CoĢkun CEVHER‟e, oğlum Mustafa Hakan ve Ahmet‟e ve her Ģeyimi borçlu olduğum rahmetli annem Zeynep CEVHER‟e Ģükran borçluyum.

Celal CEVHER

ANKARA, Mayıs 2018

(7)

v

ĠÇĠNDEKĠLER

ETĠK ... i

ÖZET ... ii

ABSTRACT ... iii

ÖNSÖZ ve TEġEKKÜR ... iv

SĠMGELER ve KISALTMALAR DĠZĠNĠ ... vii

ġEKĠLLER DĠZĠNĠ ... viii

ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ ... ix

1. GĠRĠġ ... 1

2. KAYNAK ÖZETLERĠ ... 8

3. MATERYAL ve YÖNTEM ... 24

3.1 Materyal ... 24

3.1.1 Ekmeklik buğdaylar ... 24

3.1.2 Makarnalık buğdaylar ... 28

3.2 Yöntem ... 31

3.2.1 Sterilizasyon ... 31

3.2.1.1 Ekipmanların sterilizasyonu ... 32

3.2.1.2 Eksplantların sterilizasyonu ... 32

3.2.2 Kültür…. ... 33

3.2.2.1 Kültür ortamının hazırlanması ... 33

3.2.2.2 Olgun embriyo kültürü ... 33

3.2.2.3 Endosperm destekli olgun embriyo kültürü ... 35

3.2.2.4 Kallus aĢaması ... 35

3.2.2.5 Rejenerasyon aĢaması ... 36

3.2.3 Verilerin değerlendirilmesi ... 36

4. BULGULAR ve TARTIġMA ... 37

4.1 Ekmeklik Buğday ... 37

4.1.1 Olgun embriyo kültürü ... 37

4.1.1.1 Kallus oluĢumu ... 38

4.1.1.2 Kallus ağırlığı ... 41

4.1.1.3 Rejenerasyon kapasitesi ... 42

4.1.1.4 Kültür etkisi ... 43

4.1.2 Endosperm-destekli olgun embriyo kültürü ... 45

4.1.2.1 Kallus oluĢumu ... 47

4.1.2.2 Kallus ağırlığı ... 49

4.1.2.3 Rejenerasyon kapasitesi ... 50

4.1.2.4 Kültür etkisi ... 51

4.1.3 Ekmeklik buğdayda yöntemlerin irdelenmesi ... 54

4.3 Makarnalık Buğday ... 63

4.3.1 Olgun embriyo kültürü ... 63

4.3.1.1 Kallus oluĢumu ... 63

4.3.1.2 Kallus ağırlığı ... 65

4.3.1.3 Rejenerasyon kapasitesi ... 66

4.3.1.4 Kültür etkisi ... 67

4.3.2 Endosperm-destekli olgun embriyo kültürü ... 69

4.3.2.1 Kallus oluĢumu ... 70

(8)

vi

4.3.2.2 Kallus ağırlığı ... 72

4.3.2.3 Rejenerasyon kapasitesi ... 72

4.3.2.4 Kültür etkisi ... 73

4.3.3 Makarnalık buğdayda yöntemlerin irdelenmesi ... 75

5. SONUÇ ... 85

KAYNAKLAR ... 91

ÖZGEÇMĠġ ... 97

(9)

vii

SĠMGELER DĠZĠNĠ

AÖF Asgari önemli fark

DNA Deoksiribonükleik asit

g Gram

GA Giberellik asit

Hg Cıva

HCI Hidrojen klorür

IAA Ġndolasetik asit

IBA Ġndolbütirik asit

Kg Kilogram

L Litre

mg Miligram

mm Milimetre

N Normal

NaOH Sodyum hidroksil

NaCl Sodyum Klörür

ppm Parts per million (deriĢim birimi)

RNA Ribonükleik asit

SDS Sodyon dodesil sülfat

2,4-D 2,4-Diklorofenoksiasetik asit 2,4,5-T 2.4,5 Triklorofenoksipropionik asit

3-CPA 3- klorofenoksipropionamid

4-CPA 4- klorofenoksipropionamid

0C Celcius

β Beta

µm Mikrometre

µM Mikromol

μl Mikrolitre

Kısaltmalar

CV Varyason Katsayısı

BDUTAE Bahri DağdaĢ Uluslararası Tarımsal AraĢtırma Enstitüsü GAP UTAEM Uluslararası Tarımsal AraĢtırma Enstitüsü

GAPTAEM GAP Tarımsal AraĢtırma Enstitüsü

KE Kültür Etkisi

KT Kareler Toplamı

KO Kallus OluĢumu

TARM Tarla Bitkileri Merkez AraĢtırma Enstitüsü

RK Rejenerasyon Katsayısı

TTAE Trakya Tarımsal AraĢtırma Enstitüsü

VK Varyason Kaynağı

(10)

viii

ġEKĠLLER DĠZĠNĠ

ġekil 3.1 Ġkizce-91 çeĢidi ... 25

ġekil 3.2 Tosunbey çeĢidi ... 25

ġekil 3.3 Pehlivan çeĢidi ... 26

ġekil 3.4 Kate A.1 çeĢidi ... 27

ġekil 3.5 Konya-2002 çeĢidi ... 27

ġekil 3.6 Eminbey çeĢidi ... 28

ġekil 3.7 Kızıltan-91 çeĢidi ... 29

ġekil 3.8 Güneyyıldızı çeĢidi ... 30

ġekil 3.9 Sarıçanak çeĢidi ... 30

ġekil 3.10 GündaĢ çeĢidi ... 31

ġekil 3.11 Strelizasyon ve kültür çalıĢmaları ... 34

ġekil 4.1 Ekmeklik buğday çeĢitlerinin olgun embriyolarında kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu ... 39

ġekil 4.2 Ekmeklik buğday çeĢitlerinin endosperm-destekli olgun embriyolarında kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu ... 46

ġekil 4.3 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre kallus oluĢumu ... 55

ġekil 4.4 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre kallus ağırlığı (g)... 57

ġekil 4.5 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre rejenerasyon kapasitesi (%) ... 60

ġekil 4.6 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre kültür etkisi (%) ... 62

ġekil 4.7 Makarnalık buğday çeĢitlerinin olgun embriyolarında kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu 64 ġekil 4.8 Makarnalık buğday çeĢitlerinin endosperm-destekli olgun embriyolarında kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu ... 71

ġekil 4.9 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kallus oluĢumu (%) ... 76

ġekil 4.10 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kallus ağırlığı (g) ... 79

ġekil 4.11 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre rejenerasyon kapasitesi (%) ... 81

ġekil 4.12 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kültür etkisi (%) ... 83

(11)

ix

ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ

Çizelge 3.1 Ekmeklik buğday çeĢitleri ... 24

Çizelge 3.2 Makarnalık buğday çeĢitleri ... 28

Çizelge 4.1 Ekmeklik buğdayda olgun embriyo kültürüne iliĢkin varyans analizi ... 38

Çizelge 4.2 Ekmeklik buğdayda olgun embriyo kültüründe kallus oluĢumu (%) ... 38

Çizelge 4.3 Ekmeklik buğdayda olgun embriyo kültüründe kallus ağırlığı (g) ... 41

Çizelge 4.4 Ekmeklik buğdayda olgun embriyo kültüründe rejenerasyon kapasitesi (%) ... 43

Çizelge 4.5 Ekmeklik buğdayda olgun embriyo kültüründe kültür etkisi (%) ... 44

Çizelge 4.6 Ekmeklik buğdayda olgun embriyo kültüründe parametreler arasındaki iliĢkiler ... 45

Çizelge 4.7 Ekmeklik buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültürü varyans analizi ... 45

Çizelge 4.8 Ekmeklik buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe kallus oluĢumu (%) ... 47

Çizelge 4.9 Ekmeklik buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe kallus ağırlığı (g) ... 49

Çizelge 4.10 Ekmeklik buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültürü rejenerasyon kapasitesi (%) ... 50

Çizelge 4.11 Ekmeklik buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe kültür etkisi (%) ... 52

Çizelge 4.12 Ekmeklik buğdaylarda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe parametreler arasındaki iliĢkiler ... 53

Çizelge 4.13 Farklı eksplantlara göre kallus oluĢumuna iliĢkin varyans analiz ... 55

Çizelge 4.14 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre kallus oluĢumu (%) ... 55

Çizelge 4.15 Farklı eksplantlara göre kallus ağırlığına iliĢkin varyans analizi ... 56

Çizelge 4.16 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre kallus ağırlığı (g) ... 57

Çizelge 4.17 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre rejenerasyon kapasitesine iliĢkin varyans analizi... 58

Çizelge 4.18 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre rejenarasyon kapasitesi (%) ... 59

Çizelge 4.19 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre kültür etkisine iliĢkin varyans analizi ... 61

Çizelge 4.20 Ekmeklik buğdayda farklı eksplantlara göre kültür etkisi (%) ... 61

Çizelge 4.21 Makarnalık buğdayda olgun embriyo kültürüne iliĢkin varyans analizi ... 63

Çizelge 4.22 Makarnalık buğdayda olgun embriyo kültüründe kallus oluĢumu (%) ... 64

Çizelge 4.23 Makarnalık buğdayda olgun embriyo kültüründe kallus ağırlığı (g) ... 66

Çizelge 4.24 Makarnalık buğdayda olgun embriyo kültüründe rejenerasyon kapasitesi (%) ... 67

Çizelge 4.25 Makarnalık buğdayda olgun embriyo kültüründe kültür etkisi (%) ... 68

Çizelge 4.26 Makarnalık buğdayda olgun embriyo kültüründe parametreler arasındaki iliĢkiler ... 69

Çizelge 4.27 Endosperm-destekli makarnalık buğday kültürü varyans analizi ... 69

Çizelge 4.28 Endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe kallus oluĢumu (%) ... 70

Çizelge 4.29 Makarnalık buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe kallus ağırlığı (g) ... 73

Çizelge 4.30 Makarnalık buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe rejenerasyon kapasitesi (%) ... 73

(12)

x

Çizelge 4.31 Makarnalık buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe kültür etkisi (%) ... 74 Çizelge 4.32 Makarnalık buğdayda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe parametreler arasındaki iliĢkiler ... 74 Çizelge 4.33 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kallus oluĢumuna iliĢkin varyans analiz sonuçları ... 76 Çizelge 4.34 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kallus oluĢumu (%) ... 76 Çizelge 4.35 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kallus ağırlığına iliĢkin varyans analizi... 77 Çizelge 4.36 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kallus ağırlığı (g) ... 78 Çizelge 4.37 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre rejenerasyon kapasitesine

iliĢkin

varyans analizi... 80 Çizelge 4.38 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre rejenerasyon kapasitesi (%) ... 80 Çizelge 4.39 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kültür etkisine iliĢkin varyans analizi... 82 Çizelge 4.40 Makarnalık buğdayda farklı eksplantlara göre kültür etkisi (%) ... 83

(13)

1 1. GĠRĠġ

Buğday insan beslenmesinde kullanılan kültür bitkileri arasında dünyada ekiliĢ ve üretim bakımından ilk sırada yer almaktadır. Bundan dolayı, Dünya‟da ve ülkemizde en çok tüketilen gıda maddelerinin baĢında gelir. Dünya‟da ve Türkiye‟de birçok bölgede yetiĢtirilen buğday; büyük üretici kitlesi ve insanların temel besin maddesi olması bakımından önemli bir bitkidir. Tarih boyunca tahıllar, özellikle depolama kolaylığı ve basit iĢleme yöntemi ile birçok kültürde temel yiyecek maddesi olarak kullanılmıĢ ve geniĢ alanlarda yetiĢtirilmiĢtir (ġehirali ve Özgen 2013). Tahıllar içinde geniĢ bir ekim alanına sahip olan buğday, genellikle ekmek üretiminde, makarna, bisküvi, bulgur ve birçok gıdanın yapımında kullanılmaktadır. Temel besin maddesi olan buğday, Dünya nüfusunun yaklaĢık % 35‟ine hitap etmektedir (Kün 1996). Buğday, her türlü toprak ve iklim Ģartlarına uyum sağlaması nedeniyle, dünyanın hemen her yerinde yetiĢtirilen bir bitkidir. Tarımının kolay ve hasatının makineye dayalı oluĢu, yetiĢtiricileri buğday tarımına yöneltmektedir. Telafi yeteneğinin yüksek olması, yetiĢtirici hatalarını ve olumsuz koĢulları belli oranda telafi edebilmesi, kültür bitkileri içerisinde buğdayı farklı kılmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı buğday geçmiĢte ve günümüzde olduğu gibi, gelecekte de stratejik bir bitki olma özelliğini korumaktadır.

Türkiye‟de tahıl üretimi, tarım sektörünün olduğu kadar genel ekonomimizin de temel taĢını oluĢturmaktadır. Tahıl insan beslenmesinde temel gıda maddesi olmasının yanında, milyonlarca üreticinin yıllık gelirini sağlaması ve çok sayıda sanayi kuruluĢuna ham madde vermesinden dolayı, ekonomik ve sosyal yaĢantımızda diğer tarım ürünlerine göre önemi büyüktür. Buğdayın tüketimi geliĢmiĢ ülkelerde daha az olmasına karĢın, ülkemizde ve kiĢi baĢına gelir düzeyi düĢük olan ülkelerde ekmeğe dolayısıyla buğdaya dayalı beslenme oldukça fazladır. Buğday tanesi öğütüldüğünde, yaklaĢık % 75 oranında un elde edilmektedir. Tanede geriye kalan % 25‟lik kısmında ise hayvan yemi olarak yararlanılmaktadır. Buğday unundaki protein parçacıkları, su ile yoğurulduğunda, glüten denilen bir maddeye dönüĢmektedir. Glütenin oluĢması ise, hamurun kabarmasına ve daha kaliteli ekmek elde edilmesine yardımcı olmaktadır.

Meydana gelen bu durum, tahıl grupları içinde sadece buğdaya has bir özelliktir.

(14)

2

Ülkemiz için hem ekonomik hem de sosyal açıdan büyük önem taĢıyan buğday, Doğu Karadeniz Bölgesi‟ndeki küçük bir Ģerit dıĢında hemen hemen tüm bölge ve illerimizde yetiĢtirilmektedir. Türkiye‟deki toplam buğday üretiminin % 33.5‟ini Orta Anadolu Bölgesi karĢılamaktadır. Bu bölgeyi % 17.3‟lük oran ile Marmara Bölgesi ve %14.5‟lik oranla Güneydoğu Anadolu Bölgesi takip etmektedir. Orta Anadolu Bölgesinde, toplam 2.7 milyon tonluk buğday üretiminin, yaklaĢık 2 milyon tonu Konya Ġli‟nde yapılmakta ve ilk sırada yer almaktadır. Konya Ġli‟ni, yaklaĢık 1 milyon tonla Ankara, Tekirdağ ve Diyarbakır, yarım milyon tonluk üretimlerle Adana ve Edirne takip etmektedir (http://biruni.gov.tuik.gov.tr 2016).

Buğday verimi ülkemizde 271 kg/da olup dünya ortalamasının (338 kg/da) oldukça altındadır (Anonim 2016b). Bundan dolayı, buğday veriminin arttırılması için yüksek verime sahip, olumsuz çevre koĢullarına dayanıklı ve kaliteli çeĢitlerin geliĢtirilmesi büyük önem taĢımaktadır. Dünyada ve ülkemizde üretici ve tüketici istekleri zamana göre değiĢmektedir. Buğdayda ıslah çalıĢmalarının temel amacı; üretici ve tüketici istekleri doğrultusunda, yeni çeĢitlerin hızla ıslah edilmesidir (ġehirali ve Özgen 2013).

Dünyada artan nüfusun isteklerinin karĢılanması ve yaĢamın devam etmesi bitkisel üretimdeki besin döngüsüne bağlıdır. Üretimde yararlandığımız topraklarımızın hatalı kullanılması sonucu verimliliği giderek azalmaktadır. Ayrıca, tarım yapılabilecek niteliği olan topraklarımızın baĢka amaçlarla kullanılması, giderek azalan üretim alanlarından daha yüksek miktarda ürün elde etmesini güçleĢtirmektedir. Bu durum, bitkisel üretimde verim miktarını artırmayı zorunlu kılmaktadır. Bundan dolayı, bitki ıslahı programlarıyla yüksek verimli, kalitesi daha iyi, biyotik ve abiyotik stres faktörlerine karĢı daha dirençli çeĢitler geliĢtirmek yaĢamsal bir önem taĢımaktadır.

Yerel çeĢitler ile birlikte 250.000 kadar olan çiçekli bitki türünün 5.000 tanesi beslenme için kullanılmaktadır. Bununla birlikte kullanılan türler arasında yaklaĢık olarak 150 tanesi düzenli olarak yetiĢtirilmektedir. Buğdaygiller (Poaceae) familyası içerisinde yer alan tahıllar ilk kültüre alınan bitkilerdir. Bu bitkiler insan ve hayvan beslenmesinin merkezinde yer alarak ekiliĢ ve üretim miktarları bakımından en yüksek bitki grubunu oluĢturmaktadır. Tahıllar grubunda yer alan buğday (Triticum), arpa (Hordeum), çavdar (Secale) veyulaf (Avena) “Serin Ġklim Tahılları”; mısır (Zea), çeltik (Oryza), darılar

(15)

3

(Sorghum, Panicum, Setaria) ve kuĢyemi (Phalaris) ise “Sıcak Ġklim Tahılları” adı altında toplanmaktadır (ġehirali ve Özgen 2012).

“Bitki ıslahı, ekonomik önemi olan bitkilerde, genetik ve sitogenetik esaslardan yararlanarak bitki cins, tür ve çeĢitlerinin genetik yapısını, yetiĢtirici ve tüketicinin istekleri doğrultusunda planlı Ģekilde değiĢtirme ve geliĢtirmeye” denilmektedir. Klasik bitki ıslahında, seleksiyon ve melezleme tabanlı birçok değiĢik yöntem kullanılmaktadır. Ayrıca, poliploidi ve mutasyonlardan yararlanılarak da çevre koĢullarına daha uygun, hastalık ve zararlılara dayanıklı, kaliteli ve yüksek verimli çeĢitler elde etmek mümkündür. Bitki ıslahçılarının bu sonuçlara ulaĢabilmesinde diğer bilim dallarından da yararlanmasının büyük önemi vardır. Bu bilim dalları arasında özellikle genetik, sitoloji, taksonomi ve bitki yetiĢtirme yaygın olarak kullanılmaktadır (ġehirali ve Özgen 2013).

Klasik melezleme yöntemleri ile farklı türlerden gen aktarma çalıĢmalarına engel oluĢturan kısırlık, uyuĢmazlık, istenmeyen gen geçiĢleri ve geniĢ popülasyonda çalıĢma zorunluluğu gibi sorunlar, özellikle son 20 yılda, genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak yeni genlerin aktarılmasıyla ortadan kaldırılabilmektedir. Bu teknikler ayrıca, ıslah süresinin kısaltılması ve yabani bitkisel gen kaynaklarından genitör olarak sonsuz yararlanılması gibi olanaklar da sağlanmaktadır. Günümüzde biyoteknolojinin, çoğunlukla bitki ıslahında kullanılan önemli genetik materyallerin korunmasında, bitki türlerinin gen havuzlarının geniĢletilmesinde ve bu nedenle de, bitki ıslahının alanının ve etkinliğinin artırılmasında da ayrı bir önemi vardır. Ġnsanlık tarihi ile eĢdeğer bir geçmiĢe sahip olan geleneksel biyoteknoloji, son elli yılda moleküler biyoloji ve genetik alanında sağlanan geliĢmelerle, yepyeni bir anlam ve önem kazanmıĢtır. Bu nedenle, modern biliĢim teknolojisi ile birlikte insanlığın yaĢam düzeyine önemli katkı sağlaması beklenen teknolojilerin baĢında yer almaktadır. Günümüzde modern biyoteknoloji, hızlı büyüyen ve sınırsız potansiyele sahip bir konumdadır (ġehirali ve Özgen 2013).

(16)

4

Kendi çiçek tozları ile döllenen bir bitki olan buğdayda kullanılan ıslah yöntemleri;

introdüksiyon, seleksiyon, melezleme, mutasyon, poliploidi (klasik ıslah yöntemleri) ve genetik mühendisliği (doğrudan ve vektör aracılığıyla gen aktarımı)‟dir. Bu ıslah yöntemleri arasındaki fark popülasyonun oluĢturulmasına kadardır. OluĢturulan popülasyonlar arasındaki varyasyon; doğal yollarla kendiliğinden, melezlemelerle, mutasyonla ve poliplodi ile meydana getirilebilir. Popülasyon oluĢturulduktan sonraki kuĢakta seçmeler baĢlar ve tüm yöntemlerde amaca uygun olarak kuĢaklar boyunca sürer. Günümüze kadar olan süreçte klasik ıslah yöntemleriyle birçok çeĢit ıslah edilmiĢ ve hala da bu ıslah yöntemleri kullanılarak ıslah çalıĢmaları yapılmaktadır.

Klasik ıslah yöntemi çalıĢmalarında bazı özellikler bakımından dezavantajlar vardır. Bu çalıĢmalarda genellikle, türleriçi genetik çeĢitlilikle sınırlı kalmaktadır. Günümüzde, gerek insan ve gerekse de hayvan beslenmesinde önem taĢıyan bu ürünlerde genetik çeĢitliliğin sınırlarına dayanılmıĢtır. Bu yöntemde baĢarının sağlanabilmesi, ıslah edilecek popülasyon içerisindeki genetik çeĢitliliğin yüksek olması gerekmektedir. Bu nedenle popülasyonda var olan çeĢitliliğin daha da artırılması gerekmektedir.

Melezleme ile aktarılan genin özelliklerinin bitkilerde fenotipik olarak gözlenebilmesi için, Mendel açılamalarının belirlediği çok sayıda bitkiden oluĢan melez popülasyona gereksinim vardır. Uyumlu türler arasında klasik yöntemlerle yapılan melezlemelerle yeterli varyasyon sağlanabilmektedir. Ancak, yabani türlerle yapılan melezlemelerde, varyasyonu yeterince geniĢletebilmek için büyük bir popülasyona gereksinim duyulmaktadır. Böyle bir popülasyonda ise, kısırlık ve bozulan karakterlerin düzeltilmesi için, uzun yıllar süren geri melezlemeler sonunda yeni bir çeĢit geliĢtirilebilmektedir. Birbirleriyle melezleme yapılabilen türlerin yetersiz olması, melezlemelerde istenmeyen özelliklerinde istenen özelliklerle birlikte geçmesinin durdurulamaması, istenmeyen özelliklerin geri melezleme yoluyla elemine edilmesinin çok uzun zaman alması gibi bazı sorunlar klasik bitki ıslahının önemli olumsuzluklarını oluĢturmaktadır. Mutasyon ıslahında, sonucu tam bilinmeden mutagen uygulanmaktadır. DüĢük dozlarda uygulanan mutagen etkili olamamakta, dozların yüksekliği ise öldürücü olabilmektedir. Somatik hücrelerde meydana gelen değiĢmeler ise, generatif çoğalan bitkilerde döllere aktarılmasında sorun teĢkil etmektedir. Diğer bir ıslah çalıĢması olan poliploidi‟de ise; bitkilerde mayoz bölünme esnasında

(17)

5

kromozomlar homologlarını bulmakta güçlük çekmekte, kromozom sayısı dengesiz gametler oluĢturmakta ve kısırlık sorunu meydana gelmektedir. Bu da tane bağlama oranını düĢürmektedir (Doğan 2010).

Klasik ıslah yöntemlerinde, yukarda belirtilen olumsuzlukların ortadan kaldırılabilmesi için biyoteknoloji ve genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılmaktadır. Bu yöntemlerin kullanılmasıyla, izole edilmiĢ bir genin doğrudan aktarılması söz konusu olduğundan, öncelikle farklı türler ve cinsler arası gen aktarımında melezleme zorluğu ortadan kalkmaktadır. Bununla birlikte, klasik ıslahta yabani gen kaynaklarından yararlanmada önemli bir engel olan kısırlık ve uyuĢmazlık sorunu da çözülebilmektedir.

Modern biyoteknolojik çalıĢmalar ile, klasik ıslahta farklı cinsler arası gen aktarımında ikinci büyük engel olan bağlılık (linkage) nedeniyle istenmeyen genlerin de melezlere geçmesi sorun olmaktan çıkmaktadır. Klasik bitki ıslahının temelini oluĢturan varyasyon ve seleksiyon, biyoteknolojik çalıĢmalarda karĢımıza transformasyon ve in vitro seleksiyon olarak anılmaktadır. In vitro seleksiyonlar, tüm bitki yerine hücre seçimine olanak sağlamakta; bu da tarlada binlerce bitki yerine, petri kutularında hücre düzeyinde çalıĢmak anlamına gelmektedir. In vitro koĢullarda seleksiyonun herhangi bir zamanda yapılabilmesi, bitkinin geliĢme dönemlerine bağlı kalınmaması önemli avantajlar sağlamaktadır. Bu da yeni bitki çeĢitlerinin geliĢtirilmesinde biyoteknolojik yöntemlerden daha fazla yararlanılmasını gerektirmektedir (Özgen vd. 2005).

Genetik biliminin esasları ilk kez 1865‟de Gregor Mendel tarafından ortaya konulmuĢtur. Canlıların çoğalmasının temelinde hücre bölünmesinin olduğu kabul edildikten sonra hücre, kalıtım ve evrim kavramlarının aralarındaki bağ anlaĢılmaya baĢlanmıĢtır. Daha sonraları araĢtırmacılar kromozomların ve genlerin davranıĢları arasındaki iliĢkiyi açıklamaya çalıĢmıĢlardır. Nükleik asit dizilerinin morfolojik olarak korunmuĢ kromozomlar, hücreler veya doku kesitlerinde saptanarak gösterilmesini sağlayan ve temel olarak çift iplikli nükleik asit kinetiğinin kullanılması In situ melezleme tekniği (hibridizasyon) olarak tanımlanmaktadır. Bu tekniğin diğer melezleme yöntemlerinden farkı; nükleik asitlerin kendi hücresel ortamlarında tanınarak gösterilmesidir. Nükleik asitlerin bulundukları yerin saptanması; kromozomların fiziksel haritalarının yapılmasında, kromozom yapılarının analizinde, kromozomların ve

(18)

6

genomun yapı, iĢlev ve evriminin araĢtırılmasında, gen aktarımının belirlenmesinde önemlidir (Wilkinson 1992).

Yeni buğday çeĢitlerinin geliĢtirilmesinde ileri biyoteknoloji tekniklerinin uygulanabilmesi ve baĢarının sağlanabilmesi için en önemli aĢama doku kültürüdür.

Bitki doku kültürü, bitki hücre ve dokularının in vitro koĢullarda amaca yönelik olarak iĢlenmesi temeline dayanır. Bitki hücrelerinin doku kültürü teknikleri ile hızla çoğaltılabilmesi ve totipotent özelliğe sahip olması, doku kültürünün önemini artırmaktadır. Doku kültürü teknikleri ile yeni çeĢitlerin geliĢtirilmesinin yanında;

tehlike altındaki bitkilerin korunmasında, hastalıksız bitki elde edilmesinde ve bitkisel gen kaynaklarının depolanmasında da önemli geliĢmeler sağlanmıĢtır. Günümüzde ise, doku kültürü transgenik bitki üretimi içinde vazgeçilmez bir teknik konumundadır.

Embriyo ve kallus kültürü, doku kültürü teknikleri içerisinde en yaygın olarak kullanılan iki tekniktir (Doğan 2010).

Doku kültürü çalıĢmalarının baĢlarında, olgunlaĢmamıĢ embriyoların diğer eksplant tiplerine göre bitki rejenerasyonu bakımından daha yüksek potansiyeli olduğu için olgunlaĢmamıĢ embriyo kültürü yaygın olarak kullanılmıĢtır (Huang ve Wei 2004).

Ancak, olgunlaĢmamıĢ embriyoların elde edilmelerindeki sınırlamalar yani yılın sadece belirli bir zamanı elde edilmeleri bu eksplantın kullanımını güçleĢtirmektedir. Bu nedenle, yılın her döneminde elde edilmesi mümkün olan ve depolanmasında herhangi bir zorluk olmayan olgunlaĢmıĢ embriyoların kullanılmasına iliĢkin araĢtırmalara ağırlık verilmiĢ ve son yıllarda geliĢtirilen endosperm destekli olgun embriyo kültürü tekniklerinin kullanılmasına da baĢlanılmıĢtır (Bartók ve Sagi 1990, Özgen vd. 1996, Özgen vd. 1998).

Rejenerasyon oranı düĢük olan tahıllar gibi monokotiledon bitkilerde in vitro koĢullarında rejeneratif bitki elde edilmesi kallus kültürü açısından çok önemlidir. Bu bakımdan, bitki biyoteknolojisi için önem taĢıyan kallus dokularının elde edilmesi kallus kültürü açısından yaygın olarak kullanılmaktadır. Kallus, düzensiz bir hücreler topluluğu olarak adlandırılmaktadır. Kallus kültürü ise, bitki parçalarından uygun besin ortamları aracılığı ile kallus elde edilmesidir. Bu kültür birçok in vitro kültürü için çok

(19)

7

kullanıĢlıdır. Kallus üretimi genellikle organogenesize öncülük eder. Bitki büyüme düzenleyicileri ile kallus sürekli olarak çoğaltılabilir ve sonra organ ya da somatik embriyo oluĢumu yönlendirilebilir (Doğan 2010).

Bu tezin amacı, kıĢlık ekmeklik ve makarnalık buğdayda olgun ve endosperm-destekli olgun embriyolar olmak üzere farklı iki eksplanta uygulanan yöntemlerin kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu bakımından karĢılaĢtırılmalarının yapılmasıdır. BaĢka bir deyiĢle, aynı buğday çeĢitlerinden elde edilen olgun embriyolara uygulanan farklı iki yönteme iliĢkin sonuçların, kallus kültürü parametreleri bakımından karĢılaĢtırmalı olarak belirlenmesidir. ÇalıĢmada olgun embriyo kaynağı olarak, Türkiye‟de son yıllarda yaygın olarak üretimi yapılan, 5 kıĢlık ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) ve 5 kıĢlık makarnalık buğday (T. durum Desf.) olmak üzere 10 buğday çeĢidi kullanılmıĢtır. Ġki gruba ayrılan embriyolara farklı iki teknik ayrı ayrı uygulanmıĢ ve istatistiksel olarak karĢılaĢtırılmıĢtır.

(20)

8 2. KAYNAK ÖZETLERĠ

Bu bölümde, olgun ve endosperm-destekli olgun embriyoların kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu çalıĢmaları ile ilgili kaynak özetleri tarih sırasına göre aĢağıda verilmiĢtir.

Sears ve Deckard (1982), ekmeklik buğdayın olgunlaĢmamıĢ embriyolarında embriyogenik kallus oluĢumunu ve kallusların rejenerasyon yeteneğini araĢtırmıĢlardır.

AraĢtırma sonucunda, kallus oluĢumunun ve kalluslardaki rejenerasyon yeteneğinin genotipe bağlı olduğunu ve uygun genotip kullanılmasıyla olgunlaĢmamıĢ embriyolardan stabil bir Ģekilde embriyogenik kallusların elde edilebileceği bildirmiĢlerdir.

Ozias-Akins ve Vasil (1983), değiĢik hormonların farklı dozlarının kallus oluĢumu ve geliĢimi üzerine etkilerini araĢtırmıĢlardır. AraĢtırıcılar 2,4-D miktarındaki artıĢla birlikte eksplant baĢına kallus yaĢ ağırlığının arttığını; yüksek dozlarda kallusların düzensiz büyüdüklerini; kallus oluĢumu ve geliĢimi için 2mg/l 2,4-D miktarının optimum olduğunu bildirmiĢlerdir.

Zhou ve Lee (1983), olgun embriyo kültürü yöntemi ile Chinese, Spring ve Frederick buğday çeĢitlerinde 2,4-D ve diğer oksin tiplerinin, kallus oluĢum oranına etkisini araĢtırmıĢlardır. Bu araĢtırma sonucunda, kallus oluĢum oranının ve uygun oksin tipinin genotipe göre değiĢtiği belirlenmiĢtir.

Tanner ve Scott (1986), olgunlaĢmamıĢ buğday embriyolarının epiplastlarında kallus oluĢumuna etki eden faktörleri araĢtırmıĢlardır. AraĢtırıcılar olgunlaĢmamıĢ embriyoları MS ortamına skutellumları yukarı gelecek Ģekilde yerleĢtirmiĢlerdir. AraĢtırma sonucunda, genotipin, embriyonun geliĢme döneminin ve 2,4-D dozlarının kallus oluĢumunda önemli düzeyde etkili olduğu belirlenmiĢtir.

(21)

9

Papenfus ve Carman (1987), çalıĢmalarında, olgunlaĢmamıĢ buğday embriyolarına 2,4- D ve dikamba ilavesi yapmıĢlardır. MS ortamında, kallus oluĢumu, çimlenme ve sürgün oluĢturma yeteneklerini belirlemeye çalıĢmıĢlardır. ÇalıĢmada, 14 ile 24 günlük embriyoların 2mg/l dikamba içeren MS ortamının, 2 mg/l 2,4-D içeren MS ortamına göre daha fazla kallus oluĢturduğunu saptamıĢlardır.

Kim ve Kim (1989), hekzaploid buğdayın olgun embriyolarıyla oluĢturulan kalluslardan hücre süspansiyon kültürleri yaparak tek hücre kültürü elde etmiĢ ve bu hücre kültürlerinde bitki rejenerasyonunu incelemiĢlerdir. Ayrıca hücrelerin 10 μM 2,4-D içeren MS ortamında kültüre alındıklarında, embriyogenik kallus geliĢiminin pozitif yönde arttığı belirlenmiĢtir. Embriyogenik kallusların gümüĢ nitrat (AgNO3) içeren hormonsuz MS ortamına aktarıldıklarında, somatik embriyo ve sürgün oluĢumunun gerçekleĢtiği bildirilmiĢtir.

Bannikova ve Barabanova (1990), kıĢlık hegzaploid buğdayın histolojik özelliklerini belirlemek amacıyla in vitro koĢullarda olgun embriyo kültürü yapmıĢlardır. Kültüre alınan olgun embriyolarda bazı değiĢikliklerin oluĢtuğu, olgun embriyoların kültüre alımından 2 gün sonra, skutellum bölgesinde mitotik bölünmelerin baĢladığı ancak somatik embriyoların oluĢmadığı, bunun yanı sıra bazı koleoptillerin ve ikincil köklerin oluĢtuğu belirlenmiĢtir. Ayrıca, olgun embriyolardan elde edilen kallusların bitki rejenerasyon yeteneğinin çok düĢük olduğu saptanmıĢtır.

Lörz (1990), tahıllarda in vitro koĢullarda yürütülen bitki rejenerasyonu çalıĢmalarında, çok hücreli eksplantlarla baĢarıya ulaĢıldığını ve tahıllara alternatif gen aktarım yöntemlerinin uygulanabileceğini belirtmiĢtir.

Redway vd. (1990), sekiz buğday çeĢidinde embriyogenik kallus elde etmek amacıyla olgunlaĢmamıĢ embriyoları, yaprakları ve anterleri 12 farklı ortam üzerinde kültüre almıĢlardır. En fazla embriyogenik kallus oluĢumu olgunlaĢmamıĢ embriyolardan elde edilirken, anterlerden ve buğday yapraklarından elde edilen kallus oranının düĢük olduğu görülmüĢtür. OlgunlaĢmamıĢ embriyolarda kallus oluĢumu denenen farklı ortamlardan 11‟inde, önemli ölçüde embriyogenik buğday kallusları elde edilmiĢtir.

(22)

10

Ortam denemesinde en fazla embriyogenik kallus oluĢumu 2 mg/l 2,4-D içeren MS ortamında gözlenmiĢtir. Ortamlar üzerinde nodular kompakt kirli beyaz ve kompakt beyaz renkte iki tip embriyogenik kallus elde edilmiĢtir. Kalluslar bitki rejenerasyonunu sağlamak amacıyla MS + 1 mg/l IAA + 1 mg/l zeatin içeren ortam üzerinde kültüre alınmıĢtır. Her iki embriyogenik kalluslarda bitki rejenerasyonu gözlenmiĢtir. Bir aylık kalluslar rejenerasyon ortamına alındığında yeĢil sürgünler elde edilmiĢtir. Anterlerden elde edilen kalluslarda bitki rejenerasyonu diğer eksplantlara göre daha az olmuĢtur.

Kallusların, beĢ ay kadar alt kültüre alındıktan sonra rejenerasyon kapasitesini kaybettiği gözlenmiĢtir.

Vasil vd. (1990), buğdayın olgunlaĢmamıĢ embriyolarını 2 mg/l 2,4-D içeren MS ortamında kültüre almıĢlardır. Elde ettikleri embriyogenik kallusların rejenerasyon yeteneklerinin artırılmasını sağlamak amacıyla farklı hormon dozları ve kombinasyonları içeren (BAP, Kinetin, zeatin, 2,4-D IAA) MS ortamları denemiĢlerdir.

En iyi rejenerasyon ortamının 1 mg/l zeatin + 1 mg/l IAA içeren MS ortamı olduğu belirlenmiĢtir.

Chowdhury vd. (1991), ondört günlük olgun olmayan embriyoların doku kültürü parametrelerinde tür farklılığını belirlemek için yerel buğday çeĢitlerini kullanmıĢlardır.

Sadece 2,4-D‟nin kullanıldığı çalıĢmada, doku kültürü parametleri bakımından çeĢitler arasında, kallus oluĢum oranında % 25-100, kallusun rejenerasyon kapasitesinde % 18- 94 ve kültür etkinliğinde % 10-85 arasında değiĢen önemli farklılıklar belirlenmiĢtir.

AraĢtırmada ayrıca, kallus oluĢumu ile kallus rejenerasyon kapasitesi arasında önemli bir iliĢki olmadığı da (r=0.090) saptanmıĢtır. Öte yandan araĢtırıcılar, çeĢitlerin kökenlerinin de doku kültürü parametleri üzerinde etkili olabileceğini; bu nedenle, çeĢit seçiminde ekolojik farklılıkların da dikkate alınması gerektiğini vurgulamıĢlardır.

Ahmed vd. (1992), buğdayda endosperm-destekli embriyolarda 2,4-D kullanılması sonucunda kallus oluĢumu ve rejenerasyon kapasitesinde artıĢ olduğunu belirlemiĢlerdir. T. aestivum ve T. durum çeĢitlerinin olgunlaĢmıĢ ya da olgunlaĢmamıĢ embriyolarının bu yöntemde kolayca kallus oluĢturdukları saptanmıĢtır. Bu çalıĢma ile

(23)

11

endosperm metabolitleri tarafından beslenen embriyolarda her iki buğday türünde de kallus oluĢumunun daha hızlı olduğu ortaya konmuĢtur.

Felföldi ve Purnhauser (1992), 44 buğday ve 3 tritikale çeĢidinin olgunlaĢmamıĢ embriyolarını 1 mg/l 2,4-D içeren MS ortamında kültüre alarak kallus oluĢum kapasitelerini incelemiĢlerdir. Genotiplere bağlı olarak kallus oluĢumunda belirgin bir fark gözlenmemiĢtir. Kalluslar daha sonra bitki büyüme düzenleyicisi içermeyen MS ortamı üzerinde kültüre alınarak bitki rejenerasyonu sağlanmıĢtır. Rejenerasyon yeteneği buğdayda ortalama % 40.0 (%1-90), tritikalede ise ortalama % 38.0 (% 5-84) olarak belirlenmiĢtir.

Qiao vd. (1992), ekmeklik buğdayın iki haftalık olgunlaĢmamıĢ embriyolarını MS ve 2,4-D içeren ortamda kültüre almıĢlardır. Bu ortamda elde edilen kalluslardan hücre süspansiyonu ve protoplast izolasyonu gerçekleĢtirilmiĢtir. Elde edilen protoplastlar MS, IAA ve zeatin içeren rejenerasyon ortamına aktarılmıĢtır. Protoplastlardan iki ay içerisinde rejenere edilen ve köklendirilen bitkilerin doğal koĢullara adaptasyonu sağlanmıĢtır.

Bohorova vd. (1995), ekmeklik buğday genotiplerinde, olgunlaĢmamıĢ embriyoları kullanarak yaptıkları çalıĢmada; dikamba içeren bazal N6, 2,4-D içeren MS ve farklı amino asitlerle 2,4-D içeren MS ortamlarını kallus oluĢumu için; IAA ve BAP içeren bazal MS ortamlarını da rejenerasyon ve köklendirme için kullanmıĢlardır. AraĢtırmada, farklı ortamlara göre rejenerasyon potansiyeli % 10-92 oranında değiĢen kalluslar elde edilerek embriyo baĢına 5-50 rejeneratif bitki üretilmiĢtir. AraĢtırmada rejenere bitkilerin tohum üretimi için saksılara transfer edildiği, rejenere bitkilerden % 85‟nin morfoljik olarak normal geliĢtiği ve tohum üretildiği vurgulanmıĢtır. Rejenere edilen bitkilerin tohumları tarlaya ekilmiĢ, tarla gözlemelerinde, elde edildikleri kültürlere bağlı olarak rejenereatif bitkilerin tane bağlama oranlarının da değiĢtiği belirlenmiĢtir.

(24)

12

Bommineni ve Jauhar (1996), dört makarnalık buğday çeĢidinin olgunlaĢmamıĢ embriyolarında rejenerasyon çalıĢması yapmıĢlardır. Kültür ortamına 2 faklı doz sakkaroz ve üç değiĢik katılaĢtırıcı kullanmıĢlardır. Tüm çeĢitler, 2 mg/l 2,4-D, % 3 sakkaroz ve % 0.8 agar içeren ortamda kültürün 2-3‟üncü gününde kallus oluĢturmuĢtur.

AraĢtırmacılar tarafından embriyogenik kallusların yaklaĢık bir ay içerisinde somatik embriyo oluĢturduğu, hormonsuz ortama aktarıldıktan sonra ise rejenerasyonun görüldüğü bildirilmiĢtir.

Fennell vd. (1996), kırksekiz ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeĢit ve hattının olgunlaĢmamıĢ embriyolarını üç farklı ortamda kültüre alarak kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonunu araĢtırmıĢlardır. Farklı ortamda ve genotiplerden elde edilen rejenerasyon oranı % 2-94 arasında değiĢmiĢ; embriyo baĢına üretilen bitkicik sayısı ise, 6-42 arasında bulunmuĢtur.

Özgen vd. (1996), makarnalık buğdayda olgunlaĢmamıĢ ve olgunlaĢmıĢ embriyolardan elde edilen kalluslara iliĢkin parametrelerin karĢılaĢtırılması amacıyla farklı kültür çeĢitlerini denemeye almıĢlardır. Kallus oluĢturulmasında 2,4-D içeren MS ortamı kullanılmıĢ, rejenerasyon ortamında ise herhangi bir düzenleyici madde kullanılmamıĢtır. OlgunlaĢmamıĢ embriyolar çiçeklenme döneminden yaklaĢık iki hafta sonra toplanmıĢ, sterilizasyondan sonra 2,4-D içeren MS ortamına konulmuĢtur. Olgun embriyolar ise, su ile ĢiĢirilmiĢ tohumlarda endospermden bağlantısı kesilmeden (endosperm-destekli olgun embriyo) hafifçe kaldırılmıĢtır. Kallus ortamına alınan embriyolarda, „„kallus oluĢumu, kallus ağırlığı, rejenerasyon kapasitesi ve kültür etkisi parametreleri‟‟ belirlenerek her iki yöntemin istatistiksel olarak karĢılaĢtırılması yapılmıĢtır. Buna göre, kallus oluĢumu ile rejenerasyon kapasitesi parametrelerinin bağımsız olduğu, olgunlaĢmamıĢ embriyolarda kallus oluĢumunun, olgun embriyolara göre, daha yüksek oranda olmasına karĢın, rejenarasyon kapasitesinin olgun embriyolarda daha yüksek değerde olduğu belirlenmiĢtir. Bu durum, her iki yöntem ile elde edilen rejeneratif bitki sayıları bakımından da farklılığın olmamasına neden olmuĢtur. AraĢtırıcılar ayrıca, genotipin kallus parametreleri bakımından önemli etkisinin olduğunu, parametrelerin genotiplere göre farklılık gösterdiklerini, bu nedenle de doku kültürü çalıĢmalarında uygun genotipin seçilmesinin büyük önem taĢıdığını

(25)

13

belirtmiĢlerdir. AraĢtırmada, elde edilmesi kolay olan olgun embriyoların olgunlaĢmamıĢ embriyolara alternatif bir yöntem olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıĢtır.

Ivanov vd. (1998), buğday çeĢitlerinin (5 adet) olgunlaĢmamıĢ embriyolarından MS, 2,4-D sakkaroz ve agar içeren ortamda embriyogenik kalluslar elde etmiĢlerdir. Daha sonra kalluslar, bitki rejenerasyonunun gerçekleĢtirilmesi için, IAA, BAP, sakkaroz ve agar içeren ortamda alt kültüre alınmıĢtır. Bitki boyu yaklaĢık 5 cm‟ye ulaĢtığında köklendirilmek üzere IAA, kinetin, L-glutamin, sakkaroz ve agar içeren MS ortamına aktarılan bitkiler, vernalize edilmek üzere tüpler içerisinde 2-4 ºC‟de yaklaĢık bir ay bekletilmiĢtir. Daha sonra rejenerantlar sera koĢullarında fizyolojik geliĢimini tamamlamıĢtır. AraĢtırmacılar yapmıĢ oldukları çalıĢmada, dördüncü kuĢağa kadar rejenerant oluĢturmuĢlardır.

Özgen vd. (1998), ekmeklik buğdayda olgunlaĢmamıĢ ve olgunlaĢmıĢ embriyolarda elde edilen kalluslara iliĢkin parametrelerin karĢılaĢtırılması amacıyla yaptıkları çalıĢmalarında, kallus oluĢturulmasında 2,4-D içeren MS ortamı kullanmıĢlar, rejenerasyon ortamına ise herhangi bir düzenleyici madde katmamıĢlardır.

OlgunlaĢmamıĢ embriyolar çiçeklenme döneminden iki hafta sonra toplanmıĢ, sterilizasyonun ardından 2,4-D, MS ortamına konulmuĢtur. Olgun embriyolar ise, su ile ĢiĢirilmiĢ tohumlarda endosperm bağlantısı kesilmeden (endosperm-destekli embriyo) hafifçe kaldırılmıĢtır. Bunlarda kallus oluĢturması amacıyla, 2,4-D içeren MS ortamına alınmıĢtır. Deneme sonucunda kallus oluĢumu, kallus ağırlığı, rejenarasyon kapasitesi ve kültür etkisi parametreleri belirlenerek her iki yöntemin istatistiksel olarak karĢılaĢtırılması yapılmıĢtır. AraĢtırmada, olgunlaĢmıĢ embriyolarda kallus oluĢumunun ve rejenerasyon kapasitesinin olgunlaĢmamıĢ embriyolara oranla daha yüksek değerde olduğu, buna karĢın, her iki yöntem ile elde edilen rejeneratif bitki sayıları bakımından farklılığın olmaması nedeniyle kallus kültürü parametrelerinin bağımsız oldukları belirlenmiĢtir. AraĢtırıcılar ayrıca, genotipin kallus parametreleri bakımından önemli etkisinin olduğunu, parametrelerin genotiplere göre farklılık gösterdiklerini, bu nedenle de doku kültürü çalıĢmalarında uygun genotipin seçilmesinin büyük önem taĢıdığını belirtmiĢlerdir. AraĢtırmada, elde edilmesi kolay olan olgun embriyoların,

(26)

14

olgunlaĢmamıĢ embriyolara oranla daha yüksek doku kültürü tepkileri verebileceği, bu nedenle alternatif bir yöntem olarak baĢarıyla kullanılabileceği sonucuna varılmıĢtır.

Tuberosa vd. (1998), 8 ekmeklik buğday çeĢidinde yaptıkları çalıĢmada; olgunlaĢmamıĢ embriyo kültüründe, embriyoların besin ortamına yerleĢtirilirken kalkancığın yukarı doğru gelmesi; olgun embriyolarda ise kalkancığın ortamla temas etmesi halinde kallus oluĢabileceğini belirtmiĢlerdir. OlgunlaĢmamıĢ ve olgun embriyoların bunun aksi Ģekilde yerleĢtirildiğinde çimlendikleri görülmüĢtür. AraĢtırıcılar kallus oluĢumunun 10- 14. günde baĢladığını, çimlenme durumunda ise, 3-4 gün içerisinde koleoptilin çıktığını gözlemiĢlerdir.

Barro vd. (1999), sekiz buğday ve yedi arpa çeĢidinde olgunlaĢmamıĢ embriyoları ve yaprakları kullanarak somatik embriyogenesisi ve bitki rejenerasyonunu araĢtırmıĢlardır. Eksplantları 2,4-D pikloram ve zeatin içeren MS ortamlarında karanlık koĢullarda kültüre alarak somatik embriyogenesisi oluĢturmuĢlardır. Sonuçlara göre pikloram içeren kallus ortamlarında üzerinde somatik embriyo geliĢimi, 2,4-D içeren kallus ortamlarına göre, iki kat daha fazla olmuĢtur. Buğday çiçeklerinden somatik embriyogenesis oluĢumu, olgunlaĢmamıĢ embriyolardan somatik embriyogenesis oluĢumundan daha fazla olmasına karĢın, bitki rejenerasyonu olgunlaĢmamıĢ buğday embriyolarından elde edilen kalluslardan, buğday yapraklarına oranla daha fazla olmuĢtur. Buğday ve arpa çeĢitlerinin rejenerasyon oranı bakımından, kullanılan türlerin kıĢlık ve yazlık genotipleri arasında herhangi bir fark bulunmadığı belirlenmiĢtir.

Sayar vd. (1999), farklı ploidi düzeyindeki buğday çeĢitlerinde endosperm-destekli olgun embriyo tekniğini kullanarak, tane iriliğinin kallus oluĢumuna etkisini araĢtırdıkları çalıĢmalarında; buğday çeĢitlerine ait tohumları küçük ve büyük olarak ikiye ayırmıĢlardır. MS ortamında rejenere edilen tüm genotiplerde büyük tanelerin, küçük tanelere göre kallus oluĢturma oranının, kallus ağırlığının, rejenerasyon kapasitesinin ve kültür oluĢturabilme yeteneğinin önemli derecede yüksek değerler gösterdiği; tohum ağırlığı ile kallus ağırlığı (r=0.860*) ve kallus ağırlığı ile rejenerasyon kapasitesi (r=0.850*) arasında önemli iliĢki olduğu, büyük taneli buğdaylardan,

(27)

15

endosperm-destekli embriyo tekniği kullanılarak, yüksek düzeyde rejeneratif kallus oluĢumu elde edildiği vurgulanmıĢtır.

Varshney vd. (1999), buğdayda olgun embriyo kültürü için, MS ortamına farklı dozlarda (0.5, 2.5 ve 5 mg/l) 2,4-D uygulamıĢlardır. AraĢtırma sonucunda 2,5 mg/l2,4- D‟nin en uygun doz olduğu belirlenmiĢtir.

Benkirane vd. (2000), buğday çeĢitlerinde yaprak ve koleoptilden somatik embriyogenesis ve bitki rejenerasyonu oluĢumunu araĢtırmıĢlardır. Eksplantları farklı 2,4-D konsantrasyonu içeren MS ortamlarında kültüre almıĢlardır. Kültüre alma iĢleminden 4-6 hafta sonra her iki bitki dokusundan da embriyogenik ve embriyogenik olmayan kalluslar elde edilmiĢtir. En fazla 0.5-1 cm uzunluğundaki bitki yapraklarından 2,4-D içeren MS ortamında emriyogenik kalluslar oluĢmuĢtur. Elde edilen embriyogenik kalluslar bitki rejenerasyonu için MS ve sitokinin içeren ortamda kültüre alınmıĢtır. Koleoptil segmentlerinden kallus oluĢumunun ve bitki rejenerasyon oranının, yaprak segmentlerine göre, daha az olduğu bulunmuĢtur. Koleoptilin büyüklüğünün bitki rejenerasyonunda önemli olduğu belirlenmiĢ ve 1mm uzunluğundaki koleoptillerden bitki rejenerasyonunun, 2-4mm‟lik doku parçalarına oranla, daha fazla olduğu gözlenmiĢtir. Kallus oluĢumunda 2,4-D konsantrasyonları arasında bir farklılık görülmezken, bitki rejenerasyonu aĢamasında 2,4-D dozlarının önemli olduğu belirlenmiĢtir.

Bohorova (2001), makarnalık buğday ve Tritikale’de farklı ortam kullanarak embriyogenik kallus kültürü üzerine çalıĢmıĢtır. AraĢtırmada, kallus oluĢumu ve geliĢimi için 2,4-D içeren bazal Murashige ve Skoog (MS) ortamı ya da 2,4-D ve Hindistan cevizi sütü içeren bazal MS ortamı kullanılmıĢtır. Bitki Rejenerasyonu IAA ve BAP ile birlikte bazal MS ortamında; köklendirme ise, NAA içeren MS ortamında sağlanmıĢtır. AraĢtırma sonucunda; kallus kültürü parametrelerinin türlere ve ortamlara göre önemli düzeyde farklılık gösterdiği; uygun genotip ve ortamın kullanılmasıyla yüksek oranda rejeneratif bitki elde edilebileceği belirtilmiĢtir.

(28)

16

Delporte vd. (2001), buğdayda olgun embriyolardan bitki rejenerasyonu üzenine çalıĢmıĢlardır.. Eksplantlar 2,4-D ortamında kültüre alınmıĢ ve yirmi dört saat içerisinde hücrelerde geliĢim gözlenmiĢtir. Bu çalıĢma sonucunda, eksplantlardan birçok embriyo elde edilmiĢtir. Kallus oluĢum oranının ise % 90.0 olduğu rapor edilmiĢtir.

Gonzales vd. (2001), buğdayda olgunlaĢmamıĢ embriyolardan kallus oluĢumunu belirlemek için, eksplantları farklı MS ortamında kültüre almıĢlar ve farklı karbon kaynakları ile NaCL içeren bu ortamların her birine 2,4-D ilave etmiĢlerdir. Elde edilen kallusların bazıları kompakt, bazıları ise yumuĢak görünüĢte olmuĢtur. Genotiplere bağlı olarak elde edilen kallus oranı % 54-100 arasında değiĢmiĢtir. Genotiplere ve kallus ortamlarına bağlı olarak kompakt kalluslardan bitki rejenerasyonu yumuĢak kalluslara göre daha fazla olmuĢtur.

He ve Lazzeri (2001), buğdayda olgunlaĢmamıĢ embriyoları ve bitki parçalarını kullanarak in vitro koĢullarda embriyogenesis oranını ve bitki rejenerasyon yeteneğini araĢtırmıĢlardır. Embriyogenesisin oluĢumu için farklı konsantrasyonlarda pikloram ve 2,4-D denenmiĢtir. AraĢtırmada, olgunlaĢmamıĢ buğday embriyolarında somatik embriyogenesis oluĢumunun her iki hormonda da dozlara bağlı olarak değiĢtiği belirlenmiĢtir. Bitki rejenerasyonunun olgunlaĢmamıĢ embriyolardan elde edilen kalluslardan, yeĢil aksamdan elde edilen kalluslara göre çok daha iyi sonuç verdiği gözlenmiĢtir. Optimize edilen bu ortam üzerinde olgunlaĢmamıĢ embriyolardan bitki rejenerasyon oranı % 97-100 oranında gözlenirken yeĢil aksamdan bitki rejenerasyonunun ise % 45-85 oranında olduğu görülmüĢtür.

Özgen vd. (2001), kıĢlık buğdayda embriyo kültürüne sitoplâzmanın etkisini incelemiĢlerdir. AraĢtırmada, kallus oluĢumunda önemli resiprokal farklılıklar gözlenmiĢ ve bu farklılıkların sitoplazmadan kaynaklanabileceği vurgulanmıĢtır.

Ayrıca, sitoplâzmanın kallus oluĢumuna ve bitki rejenerasyonuna olumlu etki yaptığı, sitoplâzmanın etkisinin ise genotipe bağlı olduğu belirtilmiĢtir.

(29)

17

Popelka ve Altpeter (2001), kendilenmiĢ çavdar hatlarında olgunlaĢmamıĢ embriyoları MS ortamında karbonhidrat ve oksin kaynaklarının çeĢitli konsantrasyonlarında kültüre almıĢlardır. AraĢtırmacılar, kallus oluĢumu üzerine karbonhidrat kaynaklarının etkili olmadığını, 2,4-D içeren ortamın dikamba ve pikloram içeren ortamdan daha önemli olduğunu bildirmiĢlerdir. Eksplant kaynağı olarak endosperm destekli olgun embriyo kullanılması durumunda, kültürden önce yüksek dozda uygulanan 2,4-D gibi bitki büyüme düzenleyicilerinin somaklonal varyasyona neden olduğu belirlenmiĢtir.

Malik vd. (2003), kallus oluĢumu için 2,4-D‟nin farklı konsantrasyonlarını içeren MS ortamında ekmeklik buğdayların olgun embriyolarını kullanmıĢlardır. Kallus oluĢum oranının genotiplere göre önemli düzeyde farklılık göstediğini (% 48-100) belirlemiĢlerdir. AraĢtırmacılar ayrıca, düĢük 2,4-D konsantrasyonlarında morfogenesisin artığını, yüksek 2,4-D‟nin kallus geliĢmesini önlediğini vurgulamıĢlardır. AraĢtırıcılar, genotiplerin embriyo baĢına sırasıyla 0.37 g ve 0.36 g kallus oluĢturduğunu bildirmiĢlerdir.

Birsin ve Özgen (2004), buğdayda kallus oluĢumu için eksplant kaynağı olarak olgunlaĢmamıĢ embriyo, endosperm destekli olgun embriyo ve endospermden tamamen ayrılmıĢ embriyo kullanmıĢlardır. Endosperm destekli olgun embriyoyu 8 mg/l 2,4-D, endospermden tamamen ayrılmıĢ olgun embriyoları ise 2 mg/l 2,4-D içeren MS ortamında kültüre almıĢlardır. En yüksek bitki rejenerasyonunun endosperm-destekli olgun embriyodan meydana geldiğini bildirmiĢlerdir.

Keresa vd. (2004), kıĢlık buğdayda olgunlaĢmıĢ ve olgunlaĢmamıĢ embriyolardan kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu kapasitesini incelemiĢlerdir. OlgunlaĢmamıĢ embriyolarda en yüksek rejenerasyon % 57, olgunlaĢmıĢ embriyolarda ise % 26 olarak bulunmuĢtur. Kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu için en iyi sonuçların pikloram içeren ortamlardan elde edildiği vurgulanmıĢtır.

(30)

18

Pellegrineschi vd. (2004), buğdayda farklı NaCL ve 2,4-D konsantrasyonlarını deneyerek kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonunu araĢtırmıĢlardır. Yüksek rejenerasyon yeteneğine sahip olan buğday çeĢitlerinin olgunlaĢmamıĢ embriyoları 2,4- D sakkaroz ve agar içeren MS ortamında kültüre alınmıĢtır. Bir ay sonra oluĢan kalluslar farklı konsantrasyonlarda NaCl ve 2,4-D içeren sıvı ortam içeresinde kültüre alındıktan sonra yeniden 2,4-D içeren MS ortamında alt kültüre alınmıĢtır. Daha sonra embriyogenik kalluslardan hormonsuz MS ortamında bitki rejenerasyonu gerçekleĢtirilmiĢtir. Deneme sonucunda, buğday genotiplerinde kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonun önemli farklılık gösterdiği; en yüksek oranların 2 mg/l 2,4-Dve 2 mg/l NaCl içeren MS ortamlarından elde edildiği bildirilmiĢtir.

Zale vd. (2004) yaptıkları çalıĢmada, Tiriticum monococcum, Triticum tauschii ve Aegilops speltoides bitkilerine ait 47 farklı buğday çeĢidi ile ıslah hatlarında, olgunlaĢmıĢ embriyolardan kallus oluĢumunu ve rejenerasyon kapasitesini incelemiĢlerdir. Yabani makarnalık buğday genotiplerinde kültür çeĢitlerine göre daha fazla kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu gözlenmiĢtir. Kallus oluĢumu ile kültür etkisi arasında 0.42 ve kallus oluĢumu ile rejenerasyon kapasitesi arasında ise 0.39 değerinde korelasyon bulunmuĢtur.

Chen vd. (2006), sekiz buğday çeĢidine (Triticum aestivum L. cv.) ait olgun embriyoları, kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu için endosperm-destekli ve endosperm desteksiz olarak kültüre almıĢlardır. Yapılan analizde, endosperm-destekli embriyoların kallus oluĢum yüzdesi, endosperm desteği olmayanlara göre anlamlı derecede düĢük bulunmuĢtur. Analizde, 2,4-DeklenmiĢ olsun veya olmasın, endosperm desteği olmayanlarda kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu daha belirgin olarak ortaya çıkmıĢtır. Bununla birlikte, endosperm-destekli embriyoların daha fazla uyarılması ile kalluslarda yeĢil lekeler ortaya çıkmıĢ ve daha sonra bitkicikler meydana gelmiĢtir.

Böylece, endosperm-destekli kültürde endosperm desteği olmayanlara göre daha çok sayıda bitki rejenere edildiği belirlenmiĢtir. Test edilen sekiz genotipin çoğunda, hem endosperm-destekli hem de endosperm desteği olmayanlarda, kallus oluĢum yüzdesi ve bitki rejenerasyonunda önemli bir fark olduğu belirlenmiĢtır. Buna ek olarak, endosperm-destekli kallusların oksalat oksidaz enzim aktivitesi, endosperm desteği

(31)

19

olmayanlarda daha yüksek bulunmuĢtur. AraĢtırmacılar, buğday olgun embriyolarının, uygun kültür ve ortamda kullanıldığında, yüksek verimli kallus oluĢumunun ve bitki rejenerasyonun elde edilebileceğini belirlemiĢlerdir.

Ahmet ve Adak (2007), buğdayda kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu için, Irak‟da yetiĢtirilen önemli çeĢitlerde olgun embriyo kültürü yapmıĢlardır. Kallus oluĢumu, kallus ağırlığı, rejenerasyon kapasitesi, kültür etkisi ve rejeneratif bitki sayısı parametrelerinin irdelendiği çalıĢmada, kallus ağırlığı arttıkça rejenersayon kapasitesinin ve buna bağlı olarak rejeneratif bitki sayısının da arttığı belirlenmiĢtir.

Özgen vd. (2007), arpada tohum iriliğinin in vitro koĢullarda endosperm-destekli olgun embriyo kültüründe, kültür parametrelerine olan etkilerini araĢtırmıĢlardır. ÇalıĢmada kullanılan arpa genotiplerinde öncelikle tohumlar büyük - küçük olarak ayrılmıĢ ve bu tohumların kavuzları el ile çıkarıldıktan sonra embriyoları hafifçe bistüri yardımıyla yerinden oynatılmıĢ ve kallus oluĢumu için 2,4-D içeren ortama alınmıĢtır. GeliĢen kalluslar bitki rejenerasyonu için normal MS ortamına aktarılmıĢ ve daha sonra rejenere olan bitkicikler köklendirilmiĢtir. Elde edilen sonuçlar, kallus geliĢiminin ve rejenerasyonun büyük tohumlularda daha fazla olduğunu göstermiĢtir.

Yu vd. (2008), olgun embriyolar kullanarak elit buğday çeĢitlerinde bitki rejenerasyonunu incelemiĢlerdir. MS ortamının farklı kombinasyonlarında ve uzunluğuna bölünmüĢ farklı boyutlarda olgun embriyoları kültüre alan araĢtırıcılar, tüm çeĢitlerde 2 mg/l 2,4-D içeren MS ortamında % 70.0 oranında ön kallus geliĢimi sağlamıĢlardır. Daha sonra kalluslar embriyogenik kallusları oluĢturmak için alt kültüre alınarak bitki hormanlarının (2,4-D, BA ve NAA) uygun kombinasyonları ile önemli miktarda embriyogenik kallus elde edilmiĢtir.

Doğan (2010), makarnalık buğdayda olgun embriyo kültürü ile kallus oluĢumu ve kallus geliĢiminin belirlenmesi amacıyla büyüme düzenleyici oksinlerden 2,4-D ve pikloramı farklı dozlarda uygulamıĢtır. Elde edilen sonuçlara göre, tüm çeĢitlerden yüksek kallus oluĢumunun ve yüksek kallus ağırlığının 3 mg/l 2,4-D ve 3 mg/l pikloram dozlarından elde edildiğini belirtmiĢtir. Ayrıca bu dozlar için rejeneratif sürgünlerden alınan kök

(32)

20

uçlarında yapılan sitolojik çalıĢma sonucu kromozomal yapıda herhangi bir değiĢiklik olmadığı vurgulanmıĢtır.

Parmar vd. (2012), bazı ekmeklik buğday çeĢitlerinde farklı oksinleri değiĢik kombinasyonlarda kullanarak olgun embriyolardan bitki rejenerasyonunu gerçekleĢtirmiĢlerdir. AraĢtırmada, rejenerasyon oranının genotiplere ve dozlara bağlı olarak % 97 değerine kadar ulaĢtığı belirtilmiĢtir.

Souza ve Beck (2013), transgenik yazlık buğday üretiminde kullanılabilecek etkili bir kallus kültürü yöntemini belirlemek amacıyla çok sayıda genotip üzerinde çalıĢmıĢlardır. Eksplant olarak erken ve ileri dönem olgunlaĢmamıĢ embriyolar, büyüme düzenleyicisi olarak ise 2,4-D‟nin düĢük ve yüksek dozları denenmiĢtir. Denemede, doku kültürü parametreleri olarak kallus oluĢumu, kallus geliĢimi, rejenerasyon oranı, rejenertif bitki sayısı ve kültür etkisi özellikleri istatistiksel olarak değerlendirilmiĢtir.

Skutellumdan kallus oluĢumu ile kallus geliĢimi arasında olumlu iliĢki belirlenirken;

kallus oluĢumu, bitki rejenerasyonu ve rejeneratif bitki sayısı parametrelerinin birbirlerinden bağımsız olarak hareket ettikleri saptanmıĢtır. AraĢtırıcılar ayrıca, doku kültürü parametreleri bakımından genotipler arasında önemli farklılık bulunduğunu, bazı genotiplerin transgenik buğday üretimi için çok uygun olduğunu, kültür etkisinin

%84‟e kadar, bir embriyoda elde edilen rejeneratif bitki sayısının ise 9.5‟a kadar çıkabildiğini vurgulamıĢlardır.

ġehirali ve Özgen (2013), buğdayın ıslahında sorunları aĢabilmek için, doku kültüründen ve biyoteknolojik yöntemlerden yaralanmanın kaçınılmaz olduğunu;

genetik mühendisliği teknikleri ile gen aktarmada önemli bir adım olan kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu çalıĢmalarında ise baĢarının büyük ölçüde genotipe bağlı olduğunu bildirmiĢlerdir.

Delporte vd. (2014), bitki rejenerasyonunun embriyogenesiz veya organogenesiz yoluyla sağlanabileceğini vurgulamıĢlardır. Bu çalıĢmada, doku kültüründe olgun embriyo dokusunun uygunluğu ve makroskopik düzeyde gözlenen morfolojik verilerin belirlenmesine çalıĢılmıĢtır. Rejenerasyon iĢleminin her aĢamasında genetik çeĢitlilik,

(33)

21

birkaç önemli buğday çeĢidinin varyetal karĢılaĢtırılması ile değerlendirilmiĢtir.

OlgunlaĢmamıĢ zigotik embriyoların kültürleriyle karĢılaĢtırıldığında, embriyogenik olanların biraz daha erken oluĢtuğu belirlenmiĢtir. Buğday olgun embriyo kültüründe somatik embriyo oluĢumunun sitolojik, fizyolojik ve bazı biyokimyasal yönleri tartıĢılmıĢtır.

Hakam vd. (2014), Triticum turgidum’da, biyolistik ya da Agrobacterium teknikleri ile gen aktarımında kullanılabilecek, olgun embriyolardan kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonu teknikleri üzerine çalıĢmıĢlardır. Farklı dozlarda kimyasal maddeler içeren besin ortamları kullanan araĢtırıcılar; vitamin, Ģeker ve 2,4-D dozlarına bağlı olarak kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonunda önemli farklılklar olduğunu belirtmiĢlerdir.

Hakam vd. (2015), buğdayda olgunlaĢmıĢ ve olgunlaĢmamıĢ embriyolardan yararlanarak elde edilen kalluslara ve rejeneratif bitkilere eksplant, ortam ve genotiplerin etkisi üzerine çalıĢmıĢlardır. Özellikle kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonuna kültür ortamlarının önemli etkisinin olduğunu belirten araĢtırıcılar;

rejenerasyon oranının olgunlaĢmamıĢ embriyolarda, olgunlaĢmıĢlara oranla, daha yüksek olduğunu vurgulamıĢlardır. AraĢtırıcılar ayrıca, her eksplant için en uygun olan ortam protokollarını da hazırlamıĢlardır.

Alikina vd. (2016), buğdayın önemli gen kaynaklarından olan ve genetik mühendisliğinde kullanılma potansiyeli yüksek olan farklı genomlara sahip türlerin (T.

polonicum, T. turgidum, T. carthlicum, T. dicoccum, T. spelta, T. monococcum, T.

timopheevi, T. kiharae) rejenerasyon yetenekleri üzerine çalıĢmıĢlardır. OlgunlaĢmamıĢ ve olgunlaĢmıĢ embriyo kültüründen yararlanılarak yapılan çalıĢmada; embriyogenik yapı ve rejenerasyon özellikleri bakımından en yüksek değerlerin olgunlaĢmamıĢ embriyo kültüründen elde edildiği, embriyogenesizin düĢük oranda olduğu ve rejenere bitkicikler arasında albino tiplerin oluĢtuğu bildirilmiĢtir.

Chu vd. (2016), buğdayda olgunlaĢmamıĢ embriyo kültüründen yararlanılarak embriyogenik kallus oluĢturmanın, olgunlaĢmıĢ embriyo kültürüne oranla daha kolay

(34)

22

olduğu ve daha çok rejeneratif bitki elde edildiğini, bu nedenle de yaygın olarak kullanıldığını; ancak embriyogenik kallus yapısının moleküler mekanizmasının tam olarak bilinmediğini vurgulamıĢlardır. Embriyogenik kallusların yapısında ve somatik embriyogeneside miRNA‟ların önemli rol oynadığını düĢünen araĢtırıcılar, biyoinformatik araçları kullanarak bu iliĢkiyi çözmeye çalıĢmıĢlardır. ÇalıĢma sonucunda, buğdayda miRNA‟ların embriyogenik kallus oluĢumunda ve somatik embriyogeneside önemli rol oynadıkları vurgulanmıĢtır.

Ma vd. (2016), ekmeklik buğdayda doku kültürü parametrelerini yöneten genlerin belirlenmesi üzerine çalıĢmıĢlardır. Kallus oluĢumu ve bitki rejenerasyonunda rol oynayan QTL‟leri belirlemek için melez hatlardan yararlanmıĢlardır. Buna göre, kallus oluĢumunda 3 QTL‟nin rol oynadığını, bunların 1D, 5A ve 6D kromozomları üzerinde bulunduğunu bildiren araĢtırıcılar; daha önce rapor edilen genlerle birlikte bu genlerinde buğdayın doku kültüründe önemli etkisinin olabileceğini vurgulamıĢlardır.

Özgen vd. (2017), buğday progenitörlerinde, kallus oluĢumu, kallus ağırlığı, rejenerasyon kapasitesi ve kültür etkisi gibi doku kültürü parametrelerini olgun embriyoları kullanarak incelemiĢlerdir. ÇalıĢmada, embriyolar tohumlarından çıkartılmıĢ, kallus oluĢumu için 2,4-D içeren kaplar içerisine scutellumları yukarı gelecek Ģekilde yerleĢtirilmiĢtir. GeliĢmiĢ kalluslar ve rejenere olmuĢ bitkiler 2,4-D olmayan MS ortamına aktarılmıĢtır. Tüm genotiplerde (Aegilops sp. ve Triticum sp.) olgun embriyolar karĢılaĢtırıldığında, kallus oluĢumu, kallus ağırlığı, rejenerasyon kapasitesi ve kültür etkinliği bakımından önemli farklılıklar olduğu belirlenmiĢtir.

ÇalıĢmada, kallus oluĢumu ile kallus ağırlığı (r=0.820) ve rejenerasyon kapasitesi (r=0.955) arasında anlamlı korelasyon iliĢkisinin olduğu saptanmıĢtır. Buna karĢın, kallus oluĢumu ile kültür etkinliği arasında önemli bir korelasyon iliĢkisinin olmadığı (r=0.350) görülmüĢtür. Elde edilen sonuçlardan, bazı Aegilops ve Triticum türlerinin olgun embriyolarının yüksek rejenerasyon kapasitesine sahip olduğu ve bu nedenle, bitki ıslahında biyoteknolojinin baĢarılı bir Ģekilde uygulanması için etkili bir eksplant kaynağı olarak kullanılabileceği anlaĢılmıĢtır.

Referanslar

Benzer Belgeler

Serbest dolaşımlı kapalı ahırlara sahip olan işletmelerde hareketin fazla olması ile birlikte hayvanların dinlenme sürelerini daha etkili kullandıkları ve

sceleratus‟un kas, karaciğer, bağırsak, gonad ve derisindeki dokularda analiz edilen TTX seviyeleri mevsimsel olarak istatistiksel açıdan değerlendirildiğinde, ilkbahar

Ayrıca buğday üreticilerinin çeĢit tercihleri, çeĢitlerin yaygınlığı, ürün deseni, üreticilerin buğday ekim alanlarının azalma veya artma nedenleri,

Bu aĢamada genel potansiyel ifadesi göz önünde bulundurularak. Bu nedenle, bir dört kutuplu magnet, ġekil 2.11‟de gösterildiği gibi, Kuzey-Güney-Kuzey-Güney

BüyükĢehir kapsamındaki belediyeler arasında hizmetlerin yerine getirilmesi bakımından uyum ve koordinasyon, büyükĢehir belediyesi tarafından

Bu çalıĢmada, ülkemizde elektron hızlandırıcısına dayalı ilk Ar-Ge tesisi olarak kurulan TARLA tesisinde kullanılan SRF kaviteler ve modülleri ile sıvı

Ġkinci aĢamada, DOSXYZnrc Monte Carlo kodu kullanılarak katı fantom modellemesi yapılmıĢtır; Eclipse Tedavi Planlama Sistemi (TPS)‟in Pencil Beam Konvülüsyon

Küreselleşmenin Etkilerinin Tarım Kooperatif Çeşitlerine Göre Farklığının Testi KüreselleĢmenin olumlu ve olumsuz etkilerinin tarım kooperatifleri bölge birliklerine göre