Kolşisin uygulaması ile poliploit Vicia pannonica Crantz. (Macar fiği) ve Vicia villosa Roth. (tüylü fiğ) bitkilerinin elde edilmesi
Obtaining of polyploid Vicia pannonica Crantz. (Hungary vetch) and Vicia villosa Roth. (hairy vetch) plants by colchicine treatment
Yazar: TÜLAY ELRADİ
Danışman: PROF. DR. MERAL ÜNAL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Kolşisin = Colchicine ; Kromozom sayısı = Chromosome number ; Poliploit = Polyploidy

Özet:
Bu çalısmada kolsisin ile muameleden sonra poliploit fiğ bitkilerinin eldeedilmesi amaçlandı Vicia pannonica (Macar fiği) ve V.villosa (tüylü fiğ) türlerinintohumları % 0,02 ve % 0,005'lik kolsisin eriyiği ile muameleden sonra petrilereekildi. % 0,02'lik kolsisin ile muamele edilen tohumlardan fidelerin gelismediği, bukonsantrasyonun çalısmamız için uygun olmadığı görüldü ve çalısmamıza %0,005'lik konsantrasyon ile devam edildi.Tohumlardan elde edilen fideler saksılara alındı ve 12 haftalık fidelerin kökuçlarında ve çiçeklenmeden sonra polen ana hücrelerinde kromozom sayı yapılarakpoliploidi seviyeleri saptandı. %0,005'lik kolsisin uygulamasının her iki türde dekontrole göre tohum çimlenmesini düsürdüğü görüldü. 7 hafta sonra fide yetismeoranının Macar fiğinde % 14 tüylü fiğde % 44 olduğu saptandı. Deneyler sonundaMacar fiğinde 1 tane tetraploit bitki (2n=4x=24), tüylü fiğde 12 tane tetraploit(2n=4x=28) elde edildi. Ayrıca 2 adet diploit, triploit, tetraploit, hekzaploit,haptaploit, oktoploit kökler ve 1 diploit, triploit kökler içeren kimerik bitkiler olduğusaptandı.Daha sonraki çalısmalar tetraploit bitkilerin elde edildiği tüylü fiğde devametti. Kök uçlarında elde edilen kromozom sayımı sonuçları polen ana hücrelerindekiçalısmalar ile teyit edilerek tetraploit bitkiler saptandı. Diploitlerdemikrosporogenezde kromozom bozukluğu görülmezken tetraploitlerde hem düzenli,hem de düzensizliklere rastlandı. Bu düzensizlikler ünivalent, trivalent vetetravalentlerin olusumu, metafazda kromozomların ekvator tablasının dısında yeralması, anafazda köprü olusumu seklinde özetlenebilir. Bununla iliskili olaraktetraploitlerde mayoz sonunda mikrospor tetradındaki 4'üncü spora ilave olarak 5, 6,7, 8 ve 9'uncu sporun da olustuğu saptandı.Morfolojik gözlemler sonucunda 26 haftalık fidelerde gövde uzunluğununtetraploitlerde diploitlere göre daha kısa, yaprak alanlarının daha fazla, stomalarındaha büyük fakat birim alana düsen stoma sayısının daha az olduğu ortaya çıktı.Çiçeklenmenin tetraploitlerde diploitlerden daha geç ve çiçek sayısının daha azolduğu fakat daha büyük çiçeklerin olustuğu gözlendi .Tetraploit bitkilerin yapraklarının daha koyu renkli olduğu ve yapılan totalklorofil miktarı tayininde daha fazla klorofil içerdikleri saptandı.Diploit ve tetraploit bitkilerin polenlerinde de farklılıklar gözlendi.Diploitlerde polenlerin 3 por ve 3 kolpus (trikolporat) içerdiği, tetraploitlerde isekolpus ve por sayısında artıs olduğu 4 por ve 4 kolpus, 5 por ve 5 kolpus ve 6 por ve6 kolpus içerdikleri ayrıca polen hacimlerinin daha büyük olduğu dikkati çekti.Polenlerin sekillerinde de farklılık olduğu diploitlerde polenlerin elips, poliploitlerdeüçgenimsi sekilli oldukları saptandı. Polen verimliliği tayininde diploitlerde % 99verimlilik saptanırken, tetraploitlerde bu oran % 81'e düstü.

Abstract:
The aim of this study was to obtain poliploid Vicia pannonica and V.villosaplants by treating the seeds with colchicine. The seeds were treated with 0,02 %,0.005 % colchicine and placed in petri dishes. The seeds that were treated with 0,002% colchicine did not grow up and it was decided that this concentration was notappropriate in this study. On the other hand, using less concentration (0,005 %)yielded possitive results. Therefore, the study was carried out with 0,005 %colchicine and the seeds were treated with this concentration.Then the seedlings were transferred to pods and the polyploid rates weredetermined by chromosome counting in the samples from twelve-weeks root tips andin the polen mother cells. The treatment with 0.005 colchicine decreased thepercentage of seed germination in both species compared to control. The percentageof survival seedlings was 14 % in V. pannonica and 44 % in V. villosa after 7 weeksof treatment. As a result of experiments a tetraploid plant (2n=4x=24) ofV.pannonica and 12 tetraploid (2n=4x=28) plants of V.villosa were obtained.Besides, 2 chimeric plants one of them consisting of diploid, triploid, tetraploid,hexaploid, teptaploid and octaploid roots and the other diploid and triploid roots werealso obtained in the species of V.villosa.The further studies were carried out in the species of V. villosa. Thechromosome number counted in root tips was confirmed by the studies conducted inthe polen mother cells (PMC). The meiotic division was regular in diploids, however,some irregularities such as chromosome bridges, fragments, univalent, trivalent,tetravalent formation, unoriented metaphase plate was observed in the PMCs oftetraploids. As a result of irregularities, additional 1 to 5 microspores were identifedin the microspore tetrads.The morphological observations pointed out that the length of stem intetraploids was less than in diploids whereas the surface of leaves and the sizes ofstomata were bigger in tetraploids. The flowering was late in tetraploids, the numberof flowers was less but the flowers were bigger in size.The colour of leaves was darker and the amount of total chlorophylle in theleaves was higher in tetraploid plants.Pollen grains also showed some differences in diploids and tetraploids. Theywere tricolporate (3 pores and 3 colpus) in diploids but the number of pores andcolpus showed variations in tetraploids; pollen grains with 4 pores and 4 colpus, 5pores and 5 colpus, 6 pores and 6 colpus were observed. Besides, the size of pollengrains in tetraploids were bigger than diploids. The shape of pollen grains were alsodifferent; they were eliptical in diploids but triangular in tetraploids. The percentageof fertile pollen was 99 in diploids but 81 in tetraploids.