Kirazın (Prunus avium L.) in vitro mikroçoğaltımı

Abstract

Dünya kiraz üretimi ve ihracatı bakımından, Türkiye ilk sırada yer almakta olup, bu üretimin büyük bir kısmı 0900 Ziraat çeşidi ile yapılmaktadır. Bu çalışmada, 0900 Ziraat çeşidinin juvenil ve olgun materyallerinden in vitro mikroçoğaltımı için protokollerin geliştirilmesi amaçlanmıştır.Verim çağındaki beş yaşlı kiraz ağaçlarından alınan tomurcuk ve olgun tohumlardan aksenik materyal üretmek üzere yüzey sterilizasyon metodu geliştirilmiştir. Kültür başlatmak için kullanılan tomurcukların yüzey sterilizasyonu %15'lik NaOCl içinde 25 dakika; endokarpı uzaklaştırılmış tohumların yüzey sterilizasyonu %15'lik NaOCl içinde 20 dakika boyunca çalkalanarak yapılmıştır. Tomurcuklarının içerisinde bulunduğu vejetasyon dönemine ve eksplant hazırlama yöntemine bağlı olarak, yüzey sterilizasyonunun başarısının büyük ölçüde etkilendiği gözlenmiştir.Kültür başlatma materyali olarak yan tomurcuklar kullanılmış, dormant haldeki tomurcukların yüksek oranda rozet sürgün oluşturduğu tespit edilmiş, pulları temizlenerek hazırlanan eksplantlarla başarılı bir şekilde kültür başlatılmıştır. En uygun kültür başlatma döneminin Ocak-Mart ayları arası olduğu belirlenmiştir. Modifiye MS besi ortamına ilave edilen 2 mgl-1 BAP + 0.5 mgl-1 IAA veya 2 mgl-1 BAP ile %95'in üzerinde bir başarı ile kültür başlatılmıştır. Karbonhidrat kaynağı olarak sukrozun 30 mgl-1 konsantrasyonunun, tomurcuklardan kültür başlatmak için uygun olduğu sonucuna varılmıştır. Tohumdan kültür başlatma çalışmalarında, enine ikiye bölünerek embriyonik ucun kültüre alınmasıyla daha başarılı sonuç alınmış, in vitro çimlendirme için besi ortamına büyüme düzenleyici ilave edilmesine gerek olmadığı tespit edilmiştir.Sürgün çoğaltım çalışmalarında; farklı besi ortamlarının (MS, QL, WPM, SH), sitokinin tip ve konsantrasyonlarının (BAP, TDZ, kinetin), sitokininlerle birlikte kullanılan GA3'ün ve floroglukinol'ün etkileri incelenmiştir.Tomurcuklardan başlatılan kültürlerde sürgün çoğaltımı için 2.0 mgl-1 BAP + 0.3 mgl-1 GA3 ile destekli modifiye MS besi ortamın en iyi sonuç verdiği tespit edilmiş ve alt kültüre alınabilir eksplant oranı %96 ± 4, sürgün sayısı 1.7 ± 0.4 adet, ana sürgün uzunluğu 12.0 ± 0.5 mm, yan sürgün uzunluğu 5.0 ± 0.3 mm olarak belirlenmiştir. Ayrıca, besi ortamının floroglukinol ile desteklenmesinin, sürgün çoğaltımına herhangi bir etkisi görülmemiştir. Kiraz tohumları ile başlatılmış kültürlerde, besi ortamındaki BAP konsantrasyonu arttıkça sürgün sayısının da arttığı görülmüş, en yüksek sürgün sayısı 4.0 mgl 1 (5.4 ± 0.7 adet) BAP ilaveli besi ortamlarında elde edilmiştir.Tohum kaynaklı sürgünlerle yürütülen köklendirme çalışmalarında, oksin tip ve konsantrasyonları (IBA, NAA) ile karanlık uygulamalarının etkileri incelenmiştir. Köklenme oranları, kullanılan bitki büyüme düzenleyicilere göre %75 ile %95 arasında değişmiş, IBA içeren ortamlarda kallus oluşumunun çok az ve elde edilen köklerin daha sağlıklı olduğu gözlenmiştir. Tomurcuklardan başlatılan kültürlerdeki sürgünlerin köklendirilmesinde ilerleme sağlanamamıştır. Köklü kiraz bitkilerinin dikimi için kullanılan ortamlardan en başarılısı %59 yaşama oranı ile torf-perlit (2:1 h/h) karışımı olmuş ve köklendirme ortamında kullanılan oksinlerin, kiraz bitkilerinin aklimatizasyonuna etkisi olduğu tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Kiraz, Prunus avium L., 0900-Ziraat, mikroçoğaltım, tomurcuk kültürü,

Turkey is the leading cherry producer in the world, accounting for most of production with ?0900-Ziraat? cultivar in respect to production and exportation. The aim of this study was to develop a reliable and efficient micropropagation system for juvenile and mature Prunus avium L. cultivar ?0900-Ziraat?.Mature seeds and sprouting axillary buds sampled from a mature five years old P.avium L. cultivar ?0900-Ziraat?were used as starting material for in vitro culture establishment. In order to initiate axenic cultures from mature seeds, which outer pericarp was removed, the surface sterilization technique using 15% NaOCl at 20 min was completely effective on the axenic germination of cherry seeds for the use of further tissue culture studies. Mature buds were also surface sterilized by a 15% NaOCl with 25 min. Establishment of axenic cultures sterilization technique depends upon the period of explant harvesting time and the preparation methots of explants used.Axillary buds were used for the culture initiation. Dormant buds produced high level of rosette shoots, but successful culture initiation was obtained by the explants which the scale leaves were removed. The most suitable time for the initiation of axenic cultures was over the period of January-March. The cultures with a 95% success rate were initiated when modified MS medium containing 2 mgl-1 BAP + 0.5 mgl-1 IAA or 2 mgl-1 BAP was used for the establishment of cultures. Sucrose at 30 gl-1 gave superior growth compared to the other three carbon sources for the establishment of cultures from buds. In the present study, the isolated embryogenic axes of mature seeds of P. avium L. were axenically germinated on MS medium devoid of plant growth regulators.The effects of different media (MS, QL, WPM and SH), cytokinin type (BAP, TDZ, kinetin) and their concentrations and GA3 and Phloroglucinol of BAP together with a control (a fresh initiation medium) on the multiplication of regenerated shoot type explants of P. avium L. were tested for shoot proliferation.MS medium containing 2.0 mgl-1 BAP + 0.3 mgl-1 GA3 gave the best results for multiple shoot proliferation from the bud derived cultures and it was determined that the explants rate for subculturing (%96 ± 4), mean number of shoots per explant, (1.7 ± 0.4), mean length of main shoot (12.0 ± 0.5 mm) and mean length of axillary shoots (5.0 ± 0.3 mm) per explants were determined. Moreover, phloroglucinol was not found to have a beneficial effect to shoot proliferation when it was added to the media. Number of shoots derived from axenic germinated seeds was increased when the BAP concentration tested was increased, and the greatest number shoots (5.4 ± 0.7) were obtained from 4.0 mgl 1 BAP containing media.In the rooting studies, effects of auxin types (IBA, NAA) and their concentration were investigated for the shoots derived from seeds. The percentages of rooting were varied between 75% and 95% and media containing IBA produced less callus and healthy roots. No rooting responses were obtained from the regenerated mature material of P. avium L. cv ?0900-Ziraat?. The best method developed for plantlet acclimatization was a sterile 2:1 mixture of peat and perlite and auxins used in the rooting treatments have an impact upon the acclimatization of plantlets.Key Words: Sweet cherry, Prunus avium L., 0900-Ziraat, micropropagation, node culture,