Tohumlara ve koltuk tomurcuklarına yapılan kolhisin uygulamalarının biberde poliploidi oluşumuna etkisi üzerinde bir araştırma

Abstract

Biber beslenme ve sağlık açısından önemi yanı sıra tüketim miktarı bakımından ekonomik olarak önemli olan sebze türlerinden biridir. Solanaceae familyası sebzelerinden olan biber ülkemizde, 792.617 da alanda toplam 2.6 milyon ton üretim miktarı ile domatesten sonra 2. sırada en fazla üretilen sebzedir. Türkiye, biber üretiminde Çin ve Meksika'dan sonra üçüncü sırada yer alarak tek başına dünya biber üretiminin %6.9'unu karşılamaktadır. Biber türleri içinde kapya biber türü hazır gıda sanayinde yoğun olarak kullanılmaktadır. İşleme türüne bağlı olarak tohum ve meyve saplarının çıkarılması işlemi insan işgücü ile yapıldığı için işçilik maliyetlerini ve üretim hızını olumsuz etkilemektedir. Bu yüzden hazır gıda sektöründe tohumsuz kapya biberi ihtiyacı ön plana çıkmaktadır. Çalışmamızın amacı, tohum içermeyen kapya biber ıslahı üretiminde kullanılacak tetraploid hatlar oluşturabilmektir. Bunun için bitkisel materyal olarak PETEKTAR Tohum San. ve Tic. Ltd. şirketi ıslah programında kullanılan 12 biber genotipi kullanılmıştır. Deneme, seçilen genotiplerin ploidi seviyesini artırmak için tohumlarına ve bu genotiplerden elde edilen genç bitkilerin koltuk tomurcuklarına antimitotik olarak farklı doz ve sürelerde in vivo kolhisin uygulaması yapmak üzere iki farklı şekilde planlanmıştır. Doğrudan tohum uygulamasında, % 0.1 ve % 0.2 oranında kolhisin dozu 24 ve 48 saat, genç bitkilerinkoltuk tomurcuklarına, % 0.3 ve % 0.5 oranında kolhisin dozu 12 ve 24 saat süresince uygulanmıştır. Araştırma sonucunda uygulama yapılan yaklaşık 4500 adet bitkiden morfolojik gözlemler sonucunda muhtemel tetraploid olarak belirlenen, tohum uygulamalarından 265 bitki, koltuk sürgünleri uygulamasından 151 bitki ve kontrol uygulamasından 12 bitki olmak üzeretoplam 428 adet bitkinin ploidi seviyesi flow sitometri analizi ile belirlenmiştir. Tohum uygulaması 24 saat %0.1 kolhisin dozu uygulamasından yaklaşık %6.6 oranında, 24 saat %0.2 kolhisin dozu uygulamasından %19.17 oranında, 48 saat %0.2 kolhisin dozu uygulamasından yaklaşık %12.28 oranında, koltuk sürgünü uygulamasında, 12 saat %0.3 kolhisin dozuuygulamasından yaklaşık %12.24 oranında, 24 saat %0.3 kolhisin dozu uygulamasından yaklaşık %46.6 oranında, 12 saat %0.5 kolhisin dozu uygulamasından yaklaşık %32 oranında tetraploid bitki elde edilmiştir. Sonuç olarak tohumlara yapılan kolhisin uygulamalarının, poliploid bitki elde etme konusunda daha pratik ve etkili olduğu kanaatine varılmıştır.

Pepper, besides its nutritional and health benefits, is one of the economically important vegetable species in terms of its consumption amounts. Belonging to the vegetable family Solanaceae, pepper is the second most produced vegetable in our country, after tomato, with a total production amount of 2.6 million tons on an area of 792,617 decares. Turkey ranks third in pepper production after China and Mexico, meeting 6.9% of the world's pepper production alone. Among pepper species, the capia pepper species is used intensively in ready-to-eat food industry. Depending on the type of processing, the removal of seeds and fruit stalks negatively affects labor costs and production rate, as it is done with human labor. Therefore, the need for seedless capia pepper has gained a growing importance in the ready-to-eat food industry. The aim of our study is to create tetraploid lines to be used in seedless capia pepper breeding production. As plant material, 12 pepper genotypes which are used in the breeding program of the company PETEKTAR Tohum San. ve Tic. Ltd. were utilized in the study. The experiment was planned to be conducted in two different stages as; in vivoapplication of colchicine as antimitotic agent at varying dose and durations firstly on the seeds of the selected genotypes and then on the axillary buds of juvenile plants obtained from these genotypes for the aim of increasing ploidy levels. In the direct treatment on seeds, 0.1% and 0.2% colchicine concentrations were applied for 24 and 48 h, and in the treatment on axillary buds of juvenile plants, 0.3% and 0.5% colchicine concentrations were applied for 12 and 24 h. At the end of the experiment, out of a total of about 4500 colchicine-treated plants, 428 plants including 265 from seed treatments, 151 from axillary shoot treatments and 12 from control treatments, were determined as possible tetraploids indicated by morphological observations and their ploidy levels were quantified by flow cytometry analysis.In seed treatments, tetraploid induction rates were about 6.6% after a 24 h colchicine treatment at 0.1%; 19.17% after a 24 h colchicine treatment at 0.2% and 12.28% after a 48 h colchicine treatment at 0.2%. In axillary bud treatments, tetraploid inductions rates were about 12.24% after a 12 h colchicine treatment at 0.3%; 46.6% after a 24 h colchicine treatment at 0.3% and 32% after a 12 h colchicine treatment at 0.5%. As a result, it was concluded that colchicine treatments on seeds are more practical and effective in obtaining polyploid plants.