Apomiktik olan ve olmayan bazı ceviz (Juglans regia L.) genotiplerinde olgunlaşmamış kotiledonlardan somatik embriyo oluşumu ve bitki regenerasyonu
Somatic embryogenesis and plant regeneration from immature cotyledons of apomictic and non-apomictic some walnut (Juglans regia L.) genotypes
Yazar: BEKİR ŞAN
Danışman: PROF. DR. HATİCE DUMANOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Bitki rejenerasyonu = Plant regeneration ; Ceviz = Walnut ; Embriyo gelişimi = Embryonic development ; Genotip = Genotype ; Juglans regia = Juglans regia

Özet:
Bu araştırma, bazı ceviz (Juglans regia L.) genotiplerinde apomiktik meyve tutma oranlarını belirlemek, apomiktik olan ve olmayan tohumların olgunlaşmamış kotiledonlarında somatik embriyogenesisi ve bitki regenerasyonunu sağlamak amacıyla yapılmıştır. Çalışmada, Yalova-1, Şebin, Bilecik, KR-1, KR-2, Şen- 2, 07-KOR-l, Tokat-1, Kaman-1 ve Kaman-5 ceviz tip ve çeşitleri yer almıştır. Apomiksiz denemelerinde dişi çiçeklerde keseleme ve/veya keseleme ile birlikte reseptif aşamada Golden Delicious elma (Malta x domestica Borkh.) çiçek tozlartyla tozlama yapılmıştır. Apomiktik yolla ve ayrıca serbest tozlanma sonucu meyve tutma oranlan tam çiçeklenmeden 8 hafta sonra belirlenmiştir. En yüksek apomiktik meyve tutma oranı, elma çiçek tozlan ile tozlanmış Tokat-1 çeşidinde %6.4 oranında sağlanmıştır. Yalova-1, Bilecik, 07-KOR-l ve Kaman-1 genotiplerinde de %0.5-1.6 oranlarında apomiktik meyve elde edilmiştir. Elma çiçek tozlan ile tozlama bu genotiplerde apomiksiz üzerine etkili olmamıştır. Somatik embriyogenesis denemeleri için olgunlaşmamış kotiledonlar, serbest tozlanma sonucu oluşmuş meyvelerin tohumlarından tam çiçeklenmeden 8, 9, 10, 1 1 ve 12 hafta sonra, apomiktik tohumlardan ise 8 hafta sonra kültüre alınmıştır. Kotiledonların ilk kez kültüre alındığı aşamada Driver and Kuniyuki ceviz (DKW) besin ortamına 1 mg/1 benziladenin, 2 mg/1 kinetin, 0.01 mg/I indolbütirik asit ve 250 mg/1 L- glutamin ilave edilmiştir. Alt kültürlerde ve sekonder somatik embriyogenesis denemelerinde eksplantlar hormon ve L-glutamin bulunmayan DKW ortamına transfer edilmiştir. Cevizlerde somatik embriyogenesis için en uygun kotiledon alma zamanı tam çiçeklenmeden 8 hafta sonra olmuştur. Genotiplere g8re embriyonik kotiledon oranı %3.6-25.0'dır. Serbest tozlanmış tohumlarda embriyonik kotiledon başına embriyo sayısı 1.7-9.7 adet, apomiktiklerde 1-2 adettir. Somatik embriyoların %76-93'ü, embriyonik embriyo basma 4.4-7.7 adet sekonder somatik embriyo oluşturmuştur. Çalışmada sadece Tokat-1 çeşidinde apomiktik somatik embriyonik embriyo hattı elde edilmiştir. Somatik embriyolarda kek, sürgün ve kök + sürgün regenerasyonu üzerine "kurutma", "kurutma +1,3,5, 7 ve 9 mg/1 GA3" ve "kurutma + 4 hafta soğuklatma" uygulamaları iyi sonuç vermiştir. Somatik embriyolarda bitki regenerasyonu en yüksek Bilecik somatik embriyo hattında %69.1 oranında gerçekleşmiştir. Diğer genotiplerde bu oran %0-24 arasında değişmiştir. Tokat-1 apomiktik embriyo hattında ise bitki regenerasyon oranı %24 olmuştur.ANAHTAR KELİMELER: Ceviz, Juglans regia L., apomiksiz, somatik embriyogenesis, bitki regenerasyonu.

Abstract:
This study was carried out to determine the amount of apomictic fruit set and somatic embryogenesis and regeneration from immature cotyledons of some apomictic and non-apomictic walnut (Juglans regia L.) genotypes. Yalova-I, Şebin, Bilecik, KR-1, KR-2, Şen-2, 07-KOR-l, Tokat-1, Kaman-1 and Kaman-5 cultivars and selections were used in the study. Female flowers were bagged and/or pollination with pollen of apple cv. Golden Delicious (Malus x domestica Borkh.) in apomixis studies. Formation of apomictic seeds and fruit set in open pollinated flowers were determined after 8 weeks from full bloom. The highest apomictic fruit set (6.4%) was obtained from Tokat-1 cultivar after pollination with apple pollen. The amount of apomictic fruit set was between 0.5% and 1.6% for Yalova-I, Bilecik, 07-KOR-l and Kaman-1 genotypes. Apple pollen did not induce apomixis in these cultivars. Immature cotyledons were cultured 8, 9, 10, II and 12 weeks after full bloom in open pollinated seeds and 8 weeks after full bloom in apomictic seeds in somatic embryogenesis studies. Driver and Kuniyuki walnut (DKW) nutrient medium supplemented with 1 mg/1 benzyladenine, 2 mg/1 kinetin, 0.01 mg/1 indole-3-butyric acid and 250 mg/1 L-glutamine was used in initial cultures. Explants were transferred to DKW medium without hormones and L-glutamine in subcultures and in secondary somatic embryogenesis experiments. The best cotyledon collection time for somatic embryogenesis was 8 weeks after full bloom. The percentage of cotyledons which formed embryo changed between 3.6% and 25% among the genotypes. The number of embryo per cotyledon in open pollinated seeds was between 1.7 and 9.7 while it was between 1 and 2 in apomictic seeds. 76-93% of somatic embryos produced between 4.4 and 7.7 secondary somatic embryo per embryogenic embryo. Only Tokat-1 genotype gave apomictic somatic embryogenic line. "Desiccation", "desiccation + 1, 3, 5, 7 and 9 mg/I GA3" and "desiccation + 4 weeks of cold" treatments gave good results on root, shoot and root + shoot regeneration for somatic embryos. The highest plant regeneration was 69.1% at Bilecik somatic embryo line and it was between 0% and 24% for the other genotypes. Plant regeneration in Tokat-1 apomictic line was 24%. Key Words: Walnut, Juglans regia L., apomixis, somatic embryogenesis, plant regeneration