Ayçiçeğinde (Helianthus annuus L.) mikrospor izolasyonu ve in vitro kültür koşullarının optimizasyonu
Optimization of microspore isolation and in vitro culture conditions in sunflower (Helianthus annuus L.)
Yazar: ECEM DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. YILDIZ AYDİN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
İzole mikrospor kültürü, bitki ıslah programlarında yararlanılan embriyogenesis ve dihaploid bitki eldesi için önemli bir kaynak oluşturur. 
Bu tez çalışmasında ayçiçeğinde mikrospor kültürü için uygun koşulların belirlenmesi farklı protokoller uygulandı. Bu amaçla, kapitulum yüzey sterilizasyon prosedürü, kapitulumlar için en uygun yaş ve büyüklük, anterden mikrospor izolasyonu ve farklı ayçiçeği genotiplerinin farklı konsantrasyon ve kombinasyonlardaki besin ortamlarındaki yanıtları denenen dört protokol için değerlendirildi.
Protokol 1 ve Protokol 2'de NLN besin ortamı, Protokol 3'de sukroz (30 g/l) ve jelrit (7 g/l) eklenmiş MS besin ortamı, Protokol 4'de ise 0.1 mg/l 2,4-D ve 0.2 mg/l kinetin hormonlarını içeren B5 besin ortamı kullanılmıştır. Protokol 4'de diğer protokollerden farklı olarak çiçekçiklerden izole edilen anterlere ilk 7 gün boyunca 32 0C sıcaklık ve 0,3 M mannitol içeren ortamda ön uygulama yapılmıştır.
Orta-geç safhada tek nukleuslu mikrospor içeren anterler ezme preparat yöntemiyle seçilerek mikrospor izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Tüm protokollerdeki örnekler kültüre alındıktan sonra inkübatörde kültüre alınmış ve düzenli aralıklarla incelenmişlerdir. Protokol 1'de inkübatöre alınan kültür örnekleri bir gün sonra ek santrijüjleme işleminden geçirilerek tekrar inkübasyona bırakılmışlardır. Protokol 2 ile yapılan çalışmada kallus elde edilmiştir.
Kullanılan ayçiçeği genotiplerinde mikrospor izolasyonu kallus eldesi sağlanmasına rağmen, kültürlerde görülen kontaminasyon probleminin, kallus gelişimini engellediği görülmüştür ve bitki rejenerasyonu elde edilememiştir, planlanan çalışmalarla sözü edilen problemlerin çözülmesi hedeflenmektedir.

Abstract:
An isolated microspore culture provides an excellent system for the study of microspore induction and embryogenesis, and can produce doubled haploid plants, which are used to accelerate plant-breeding programs.
The present study has been an attempt to develop a suitable protocol for microspor culture of sunflower. For this purpose, capitulum sterilization procedure, the most suitable capitula along with their suitable age and size, microspore isolation from anther tissues and the callus induction and regeneration responses different genotypes were investigated under different concentrations and combinations of phytohormones in four protocol of the attempted.
NLN nutrient medium in Protocol 1 and Protocol 2, MS medium supplemented with sucrose (30 g/l) and gelrite (7 g/l) in Protocol 3, B5 nutrient medium containing 0.2 mg/l kinetin and 0.1 mg/l 2,4-D hormones in Protocol 4 was used. In protocol 4, anthers isolated from florets, unlike other protocols, were pretreated for the first 7 days in medium containing 32 °C temperature and 0.3 M mannitol.
In the mid-late phase, anthers containing single nucleus microspores were selected by crushing preparation method and microspor isolation was performed. The samples in all protocols were incubated after culturing and were examined at regular intervals. In protocol 1, culture samples taken from the incubator were subjected to additional centrifugation one day later and then allowed to incubate again. Callus was obtained in study with protocol 2.
Although microspore isolation and callus from microspores were induced, the presence of contamination in cultures usually results in reduced callus proliferation and could not be achieved plant regeneration.