Somaklonal varyasyondan yararlanarak in vitro seleksiyonla buğday (Triticum aestivum L.)`da başak yanıklığına (Fusarium spp.) dayanıklı bitki elde edilmesi

Abstract

Yapılan bu çalışma ile Çukurova Bölgesinde F.graminearum ve F.culmorum'un varlığınımikolojik ve moleküler yöntemlerle belirlemek ve bölgemizde yetiştirilen Adana 99, Seri 82, ve Genç99 buğday (Triticum aestivum L.) çeşitlerinin embriyogenik kallusları kullanılarak, in vitro seleksiyonile Buğday Başak Yanıklığı Hastalığı'na karşı dayanıklı bitkiler elde etme olanakları araştırılmıştır.Survey çalışmaları sonucunda bölgemizde yetiştirilen buğday çeşitlerinde Buğday BaşakYanıklığı Hastalığı'na neden olan F.graminearum ve F. culmorum`un varlığı belirlenmiş ve bölgedeF.graminieaum izolatlarının buğday ekim alanlarında daha yaygın olduğu gözlenmiştir.In vitro seleksiyonda kullanılan buğday çeşitlerinin olgunlaşmamış embriyoları veolgunlaşmamış buğday taneleri ile olgun embriyolar, embriyogenik kallus elde etmek amacıyla 2,4-Diçeren MS ortamı üzerinde kültüre alınmıştır. Yapılan gözlemler sonucunda kallus oluşum oranlarıolgunlaşmamış embriyolarda % 45-92, olgunlaşmamış tanelerde kallus oluşumu % 0-21, olgunembriyolarda ise bu oran %57-70 arasında değişim göstermiştir. In vitro seleksiyonda embriyogenikkalluslar farklı konsantrasyonlarda Fusarium kültür filtratı ve fusarik asit içeren ortamlar üzerinde 4hafta süre ile kültüre alınmış ve seleksiyon için en uygun kültür filtratı konsantrasyonun %30, fusarikasit konsantrasyonunun 0,30 mM olduğu tespit edilmiştir. In vitro'da dört ay boyunca %30 kültürfiltratı ve 0,30 mM fusarik asit içeren ortamlar üzerinde gelişim gösteren kalluslardan bitkiregenerasyonu gerçekleştirilmiş, fakat tohum elde edilememiştir.Seleksiyon sonucu kalluslardan regenere olan bitkilerin genetik farklılıklarını belirlemek içinRAPD-PCR (6 primer) moleküler analizi yapılmıştır. Kullanılan 6 primerden 3 tanesinde PCR ürünüelde edilmiş, fakat polimorfizm gözlenememiştir.F.graminearum ve F.culmorum izolatlarının genetikyakınlıkları RAPD-PCR ile belirlenmiştir. Kulanılan 10 primerden OPU-17, F.culmorum izolatlarıyla,OPU-19 ve OPU-17 primerleri F.graminearum izolatlarıyla yapılan RAPD analizi sonucundaamplifikasyon gerçekleşmemiştir. F.culmorum ile primerlerin RAPD-PCR ile amplifikasyonsonucunda 27 band da, F.graminearum ile primerlerin amplifikasyonu sonucunda elde edilen 9 bandda polimorfizm gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Buğday Başak Yanıklığı, Fusarium spp. In vitro seleksiyon, kültür filtratı,fusarik asit, RAPD-PCRI

In this study it has been investigated to identify of F.graminiarum and F.culmorum based onmycological and molecular analysis in Cukurova region and selection of resistance to wheat headblight used embriogenic calli of three genotypes of wheat (Triticum aestivum L.) Adana 99, Seri 82and Genç 99.Wheat head blight caused F.graminearum and F.culmorum were identified on wheat fieldsand F.graminearum was the most widely distributed species in Cukurova region.Immature and mature embrio and immature seeds of wheat varieties used in vitro selectionwere cultured on MS medium containing 2,4-D to initiate embriogenic calli The frequency of callusinduction was 45-92% from immature embrio, 0-21% from immature seeds, and 57-70% from matureembrio. The wheat varieties calli were cultured on modified MS medium containing differentconcentration of Fusarium culture filtrate and fusaric acid for 4 weeks and the best selective effect wasobtained at concentration of 30% culture filtrate and 0,30 mM fusaric acidDeveloped calli which were cultured on MS medium containing 30% culture filtrate and 0,30mM fusaric acid for 4 months were regenerated plants but did not produce seeds.Genetic variation of plants regenerated from surviving calli in spite of culture filtrate andfusaric acid was investigated using RAPD-PCR (6 primers) analysis. 3 of the 6 primers resulted withamplification product but none of them were polymorphic. Genetic distances of F.graminearum andF.culmorum isolates were determined by RAPD-PCR (10 primers). One primer (OPU-17) withF.culmorum, two primers (OPU-19 and OPU-17) with F.graminearum did not react. Amplificationproducts have given 27 polymorphic bands for F.culmorum and 9 bands for F.graminearum.Key words: Wheat head blight, Fusarium spp, In vitro selection, culture filtrate, fusaric acid, RAPD-PCR