Ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) M1 hatlarında anter kültürü yöntemi ile doubled-haploid genotiplerin elde edilme olanakları
Obtaining possibilities of doubled-haploid genotypes using anther culture method in M1 lines of bread wheat (Triticum aestivum L.)
Yazar: SONER YİĞİT SARIER
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZ BİLGİN
Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Çalışmada iki farklı ekmeklik buğday ileri hattı materyal olarak kullanılmıştır. Kontrol dahil sekiz farklı gamma ışını dozu (0, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 Gy) uygulanmış ekmeklik buğday mutant populasyonlarının anter kültürüne yanıtları araştırılmıştır. Bu amaçla erken tek çekirdekli dönemde ekmeklik buğday mutant populasyonlarından anterler W14F besi ortamına aktarılmış, anter kültürüne yanıtın belirlenebilmesi için anterlerden gelişen kallus sayısı ile kalluslardan gelişen albino bitkicik ve yeşil bitkicik sayısı, yeşil bitkiciklerden elde edilen seraya aktarılan bitki sayısı, haploid bitki sayısı ve spontan doubled-haploid bitki sayısı özellikleri incelenmiştir. 
Araştırmada incelenen tüm anter kültürü özellikleri üzerine kullanılan genotiplerin (BSB ve FA) etkileri istatistiksel olarak önemsiz iken, genotiplere uygulanan gamma ışını dozları ve genotip x mutasyon dozu interaksiyonları etkileri istatistiki olarak önemli bulunmuştur.
Kontrol dozuna göre mutasyon uygulamaları ile BSB genotipinde kallus sayısı, yeşil bitkicik sayısı, seraya aktarılan yeşil bitkicik sayısı ve spontan doubled-haploid bitki sayılarındaki artışlara rağmen albino bitkicik sayısı ve haploid bitki sayısında azalmalar belirlenmiştir. FA genotipinde ise kallus sayısı ve haploid bitki sayısı dışındaki diğer incelenen özellik için mutasyon dozlarının azaltıcı etkiye sahip olduğu saptanmıştır. 
Araştırmada kullanılan iki ekmeklik buğday genotipinin gamma ışını uygulaması ile elde edilen mutant populasyonlarından besi ortamına aktarılan anterlerin %31.95 i kallus oluşturmuş, gelişen kallusların %22.31 inden albino bitkicik ve %31.36 sından yeşil bitkicik gelişmiş, gelişen yeşil bitkiciklerden %42.97 si seraya aktarılmıştır. Seraya aktarılan yeşil bitkiciklerin %49.35 inden haploid bitki ve %11.55 inden spontan doubled- haploid bitki elde edilmiştir. 
Kontrol dozu dahil tüm gamma ışını mutasyon dozları arasında anterlerden gelişen kallus sayısı özelliği için %44.30 ile 150 Gy mutasyon dozu, kalluslardan gelişen albino bitkicik özelliği için %41,5 ile 150 Gy mutasyon dozu ve yeşil bitkicik özelliği için %31.01 ile 400 Gy mutasyon dozu, yeşil bitkiciklerden seraya aktarılan yeşil bitkicik özelliği için %53.68 ile 350 Gy mutasyon dozu, yeşil bitkiciklerden elde edilen haploid bitki sayısı özelliği için %74.68 ile 400 Gy mutasyon dozu ve spontan doubled-haploid bitki sayısı özelliği için %24.41 ile 150 Gy mutasyon dozu en yüksek başarı oranlarının elde edildiği dozlar olmuştur.  
Elde edilen sonuçlar, genotipin buğday anter kültüründe başarıyı etkileyen en önemli faktörlerden biri olduğu, anter kültüründen buğday ıslah programlarında yararlanabilmek için ıslah programındaki genotiplerin anter kültürüne reaksiyonlarının bilinmesi gerektiğini göstermektedir.
Gamma ışını uygulaması ile ekmeklik buğdaylarda anter kültürüne yanıtın artırılabileceği, buğday ıslahı programlarında mutasyon ıslahı ile anter kültürü tekniğinin kombine edilebileceği ve bu şekilde ıslah programının süresinin daha da kısaltılarak etkinliğinin artırılmasının mümkün olacağı sonucuna varılmıştır.
	
Anahtar Kelimeler: Ekmeklik Buğday, Mutasyon, Anter Kültürü, Doubled-Haploid, Besi Ortamı

Abstract:
In this study, two different bread wheat advanced lines are used as a material. The responses of mutant populations generated from eight different gamma ray dose (0, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 Gy) to anther culture was investigated. For this purpose, anthers from bread wheat mutant populations was transferred to W14F culture medium for responses to anther culture in early single-core stage, and characters such as number of callus developed from anthers, number of albino and green plantlet developed from callus, number of plants transferred to greenhouse, number of haploids plants and spontaneous doubled-haploid plants obtained from green plantlet was evaluated for determining response to anther culture.
In the research, while genotypes (BSB and FA) effects on all anther culture characters were not significant, the gamma-ray doses applied to genotype and genotype x mutation dose interactions effects were found statistically significant.
Although increasing number of callus, number of green plantlet, number of green plant transferred to greenhouse and number of spontaneous doubled-haploid plants, it was determined decreasing for number of albino plantlet and number of haploid plant by mutation doses in comparison with control dose for BSB genotype. Mutation doses have a reducing effect on all characters except number of callus and number haploid plant for FA genotype.
Callus was obtained from 31.95% of the anthers transferred to culture medium from the mutant populations obtained by gamma irradiation to the two bread wheat genotypes used in the study, 22.1% albino plantlet and 31.36% green plantlet were developed from callus and 42.97% of developed green plantlet was transferred to greenhouse. Haploid plants and spontaneous doubled-haploid plants were obtained at 49.35% and 11.55% of the green plants transferred to the greenhouse, respectively.
Among the all mutation doses including control dose, 150 Gy dose with 44.30% for number of callus improved from anthers, 150 Gy dose with 41.50% for number of albino plantlet from callus, 400 Gy dose with 31.01 for number of green plantlets, 350 Gy dose with 53.68 for number of green plants transferred to greenhouse, 400 Gy dose with 74.68% for haploid plants obtained from green plantlets and 150 Gy dose with 24.41% for number of spontaneous doubled-haploid plants were the doses gave the highest success rates.
The obtained results indicate that genotype is one of the most important factors effecting success of the anther culture response in wheat, is necessary to know about responses of genotypes in breeding program to anther culture to benefit from anther culture in wheat breeding programs.
It was reached concluded that gamma irradiation can increase the response to anther cultures in bread wheat, mutation breeding can be combined with anther culture technique in wheat breeding programs and in this way it will be possible to increase the effectiveness of the breeding program by further shortening the duration of the breeding program.

Keywords: Bread Wheat, Mutation, Anther Culture, Doubled-Haploid, Culture Media