Ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) olgun embriyo kültüründe seryum nanoparçacıklarının kallus oluşumu ve bitki rejenerasyonu üzerine etkileri

Abstract

Amaç: Çalışmamız içerisinde, farklı genotiplerin doku kültürü parametrelerine verdiği cevaplar araştırılmıştır. Ayrıca farklı genotipler ve Ce2O3 nanoparçacıklarının etkileri beraber incelenmiştir.Yöntem: Bu çalışmada Kırik ve Rumeli ekmeklik buğday çeşitleri materyal olarak kullanılmış ve olgun embriyoları, Ce2O3 nanoparçacığının 4 farklı dozunda (1mg/L, 3mg/L, 5mg/L, 7mg/L) ve nanoparçacıksız kontrol uygulaması ile MS besi ortamında denemeye alınmıştır. Tohumlar yüzey sterilizasyonundan sonra olgun embriyolar çıkartılıp besi yerlerine alınarak kallus kültürü başlatılmış ve kallus oluşumu, eksplant başına embriyogenik kallus oluşumu, kallus başına embriyogenik kallus oluşumu, kök oluşumu, sürgün oluşumu, ve bitki rejenerasyonu oranı parametreleri incelenmiştir. Bulgular: En yüksek kallus oluşum oranı Kırik çeşidinde 7 mg/L Ce2O3 NP dozunda meydana gelmiş, en düşük kallus oluşumu ise 1mg/L Ce2O3 NP Rumeli çeşidinde sağlanmıştır. Eksplant başına kallus oluşumu en yüksek Kırik kontrol besi ortamında çıkarken en düşük Rumeli çeşidinin 3 mg/L Ce2O3 içeren besi ortamında kaydedilmiştir. Kallus başına embriyogenk kallus oluşum oranı en yüksek Kırik çeşidinin kontrol besi ortamında en düşük Rumeli çeşidinin 3mg/L Ce2O3 içerdiği besi ortamında kaydedilmiştir. Kök oluşumu en yüksek oranı %16,03 Rumeli çeşidinde en düşük kök oluşumu ise %3,94 Kırik çeşidinde belirlenmiştir. Sürgün oluşum oranı %51,40 Rumeli çeşidinde %40,49 Kırik çeşidinde gözlenmiştir. En yüksek bitki rejenerasyonu oranı Kırik çeşidinin nanoparçacık içermeyen kontrol besi ortamında , en düşük ise 5mg/L Ce2O3 içeren Rumeli besi ortamında kaydedilmiştir.Sonuç: Bitki doku kültürü parametreleri içerisinde yer alan, kalus oluşumu, kök, sürgün oluşumu ve bitki rejenerasyonu üzerine genotiplerin etkisi önemli bulunmuştur. Genotip doku kültürü çalışmalarını etkileyen önemli faktörlerden biridir. En yüksek kallus oranı oluşum ve bitki rejenerasyonu kırik ekmeklik buğday çeşidinde tespit edilmiştir.Denemede doku kültüründe besi ortamına eklenen Ce2O3 dozlarının kallus oluşumu ve rejenerasyonu artırdığını ancak bu konuda genotipik etkisini önemli olduğu sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: Buğday, Seryum , Kallus, Embriyogenik kalus, in vitro rejenerasyon

Aim: In our study, the responses of different genotypes to tissue culture parameters were investigated. In addition, the effects of different genotypes and Ce2O3 nanoparticles were examined together.Method: In this study, Kırik and Rumeli bread wheat cultivars were used as material and mature embryos of Ce2O3 nanoparticles at 4 different doses (1mg/L, 3mg/L, 5mg/L, 7mg/L) and nanoparticle-free control application were used in MS medium. After the surface sterilization of the seeds, mature embryos were removed and taken into the medium, callus culture was started and the parameters of callus formation, embryogenic callus formation per explant, embryogenic callus formation per callus, root formation, shoot formation, and plant regeneration rate were investigated.Results: The highest rate of callus formation occurred in Kırik cultivar at a dose of 7 mg/L Ce2O3 NP, while the lowest callus formation was achieved in 1mg/L Ce2O3 NP Rumeli cultivar. Callus formation per explant was the highest in the Broken control nutrient medium, while the lowest was recorded in the nutrient medium containing 3 mg/L Ce2O3 of the Rumeli variety. The highest embryogenic callus formation per callus was recorded in the control medium of Kırik variety and the lowest callus formation in the medium containing 3mg/L Ce2O3 of Rumeli variety. The highest root formation was 16.03% in Rumeli variety and the lowest root formation was %3.94 in Kırik variety. The highest shoot formation was observed in Rumeli %51.40 and the lowest %40.49 Kırik variety. The highest plant regeneration rate was recorded in the control medium without nanoparticles of Kırik variety, and the lowest in 5mg/L Rummeli medium.Conclusion: The effects of genotypes on callus formation, root, shoot formation and plant regeneration, which are among plant tissue culture parameters, were found to be significant. Genotype is one of the important factors affecting tissue culture studies. It was observed that the highest callus formation and plant regeneration occurred in cracked bread wheat variety. As a result, it was emphasized that Ce2O3 doses added to the nutrient medium in tissue culture increased callus formation and regeneration, but the variety used was important.Keywords: Callus, embryigenic callus, in vitro regeneration, wheat, cerium