Ayçiçeğinde (Helianthus annuus L.) anter kültürü yolu ile haploid bitki eldesi üzerine araştırmalar

Abstract

Bu çalışmada ayçiçeğinin K3R-SN:10/2010 (G1) ve K3R-SN:4/2010 (G2) olarak isimlendirilen iki farklı ıslah hattında, genotip, ışık, NAA, BA, PVP ve kolşisinin anterden androgenesisin uyarılması üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmalarda MS temel besi yeri kullanılmıştır. İki farklı genotipin anterleri üzerindeki androgenetik tepkilerini test etmek için ışığın iki (sürekli karanlık ve fotoperiyot) farklı uygulaması ve NAA'nın dört (0, 0.5, 1, 2, mg/l), BA'nın dört (0, 0.5, 1, 2, mg/l) farklı konsantrasyonu kombine olarak kullanılmıştır. G1 için en iyi kallus oluşumu fotoperyotta 2 mg/l NAA ve 0.5, 1 veya 2 mg/l BA içeren MS ortamda %100 olmuştur. Karanlıkta ise 2 mg/l NAA ve 1 mg/l BA içeren MS ortamda %100 olarak bulunmuştur. G2 için en iyi kallus oluşumu fotoperyotta 2 mg/l NAA ve 1 mg/l BA içeren MS ortamda %87 olarak bulunmuşken karanlıkta yine aynı ortamda %90 olmuştur. En iyi embriyojenik kallus oluşumu G1 için fotoperyotta 2 mg/l NAA ve 1 mg/l BA içeren MS ortamda %47 iken G2 için yine aynı ortamda ve karanlıkta %43 olmuştur. Her iki genotip için de en çok %10 gibi düşük bir frekansta direk embriyo oluşumu gözlenmiştir. Sonuç olarak genotip, ışık, NAA ve BA'nın ayçiçeği anterlerinden androgenetik cevabın elde edilmesi üzerine etkisinin istatistik olarak önemli olduğu ve aralarında interaktif etkileşim olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada elde edilen androgenetik yapıların hiç birinden tam bir bitki elde edilemese de anterlerden elde edilen kallus hücrelerinde hem haploid hem de diploid hücreler tespit edilmiştir. Bu gözlemlere dayanarak gelişen kallusların mikrospor kökenli olduğunu ve ayçiçeğinde etkili bir androgenesis uyartım protokolü geliştirdiğimizi düşünmekteyiz. Çalışmada kullanılan PVP (%0.1, %0.5) 'nin androgenesis veya kalluslardaki kahverengileşme üzerine etkili olmadığı gözlenmiştir. Ayrıca direk anterlere veya kalluslara 3 gün süreyle kolşisin (0.1 ve 0.2 g/l) muamelesi yapılmış fakat bu kalluslardan kromozom sayımı yapılamamıştır.

In this study, the effects of genotype, light, NAA, BA, PVP and colchicine on the induction of anther androgenesis from two sunflowers cultuvars [K3R-SN:10/2010 (G1) and K3R-SN:4/2010 (G2)] are investigated. MS is used throughout the studies. To test the androgenetic response of two different genotypes? anthers, two light conditions (continuonus dark, photoperiod), four NAA concentrations (0, 0.5, 1 and 2 mg/l) and four BA concentrations (0, 0.5, 1 and 2 mg/l) are used in combination. The best callus formation for G1 is 100% on MS medium containing 2 mg/l NAA and 0.5, 1 or 2 mg/l BA at photoperiod condition. In the dark conditions, the best callus formation for G1 is 100% on MS medium containing 2 mg/l NAA and 1 mg/l BA. The best callus formation for G2 is 87% on MS medium containing 2 mg/l NAA and 1 mg/l BA at photoperiod conditions and 90% for dark conditions on the same culture medium. The best embryogenic callus formation for G1 was 47% on MS medium containing 2 mg/ l NAA and 1 mg / l BA at photoperiod, for G2 was 43% on the same environment in the dark. For each genotype, maximum direct embryo formation was observed at a frequency as low as 10%. As a result, effect of genotype, light, NAA and BA on androgentic response of sunflower?s anthers was faund statistically significant, and was found interaction between them. Even though a complete plant couldn?t be obtained from androgenetic structures obtained from the study, both haploid and diploid cells have been identified in calli obtained from anthers. Based on these observations, we think that the origin of callus obtained from this study was microspores, and we optimized an efficient androgenesis protocol for sunflower?s anthers used in this study. It is observed that PVP (0.1% or 0.5%) used in this study had no effect on the androgenesis or on callus browning. In addition, anthers or callus are treated with colchicine (0.1 or 0.2 g/l) for three days but chromosomes could not be counted in that callus.