Enhance somatic embryogenesis in model cotton plant (Gossypium hirsutum) coker 312 through modification of embryogenesis media

Abstract

Pamuk (Gossypium türleri) lif bitkileri arasında önemli bir yere sahiptir. Pamukendüstrisinde istihdam yoğunluğu, tarla işçiliğinden çırçıra ve depolamaya kadar 350milyon kişi olarak tahmin edilmektedir. Pamuk lifleri tekstil endüstrisinde elyaf olarakkullanılırken, tohumları hayvancılık ve yağ endüstrisinin hammaddesidir. Modern pamukçeşitleri yüksek verimleri için geliştirilmiştir. Bununla birlikte abiyotik ve biyotik stresfaktörlerine de dayanıklı ve lif kalitesi yüksek pamuk çeşitlerinin geliştirilmesinde hemıslah hem de biyoteknolojik yöntemler kullanılmaktadır.Pamuğun biyoteknolojik yollarla geliştirilmesi (genetik modifikasyonu)Agrobacterium yoluyla ve ya Biyolistik yoluyla etkin olarak yapılabilmektedir. Fakatbiyoteknolojik çalışmaların etkili olabilmesi için genetik modifikasyonun etkili birrejenerasyon sistemi ile (pamukta genellikle somatik embriyo yoluyla rejenerasyondur)birlikte kullanılması gerekmektedir.Bu çalışmada ilk olarak model pamuk bitkisi Gosypium hirsutum cv. Coker 312için temel aseptik kültür koşulları oluşturulmuştur. Akabinde IBA, Kin, NAA ve TDZyardımı ile hipokotil dokularından embriyogenik kallus dokusu kültürü çalışılmıştır. En iyiyüzey sterilizasyonu % 5 lik NaOCl solüsyonu ile toplam 30 dakika süreylegerçekleştirilmiştir. Hipokotil dokularının izolasyonunda ve kültüre alınmasında en azfenolik salgı 1 cm uzunluğundan az olmayan eksplantlarda ve izolasyon sırasında en azyaralanan dokularda görülmüştür. Embriyogenik kallus indüksiyonu 15μM TDZ ile 11günde sağlanmıştır.

Cotton (Gossypium spp.) is among the most important fiber crops. Estimates of350 million people are engaged in cotton industry from production either on farm or intransportation, ginning, baling and storage etc. Cotton crop not only serves as fiber sourceto the textile industry, but also serves raw materials for stock feed and oil industries.Modern cotton lines developed for their higher yields but they are also highly susceptibleto biotic and abiotic stress factors. This issue is being held within the cotton improvementprograms through breeding and biotechnology.Biotechnological improvement (i.e.; genetic modification of cotton) is effectivelyperformed through both Agrobacterium mediated transformation and particle deliverythrough Biolistics'. In order to be successful in biotechnological improvement of cotton,genetic modification should be coupled to an efficient regeneration method, which isusually somatic embryogenesis in the case of cotton.In this study first we describe basic aseptic culture conditions for model cottonplant Gosypium hirsutum cv. Coker 312. Then point out embryogenic callus cultures fromhypocotyl tissues with IBA, Kin, NAA and TDZ. Optimum surface sterilization wasperformed with 5% NaOCl for 30 minutes. During isolation of hypocotyl tissues minimalphenolic secretion was observed with the explants measured as 1 cm and with the explantsthat are not extensively injured during the isolation process. Best embryogenic callusinduction was observed with 15 μM TDZ at 11 days.