Beyaz baş lahana genotiplerinde haploid bitki üretimi ve in vitro çoğaltım olanaklarının araştırılması
Investigation of haploid plant production and in vitro propagation in white head cabbage genotypes
Yazar: ŞENAY MURAT DOĞRU
Danışman: PROF. DR. AHMET BALKAYA ; PROF. DR. ERTAN SAİT KURTAR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Ülkemizde son yıllarda kışlık sebze ıslahında önemli düzeyde ilerleme ve gelişmeler sağlanmıştır. Ancak bu türlerde hibrit çeşit ıslahı, klasik ıslah yöntemleriyle çok uzun zaman almakta ve büyük emekler gerektirmektedir. Lahana hibrit çeşit ıslahında, kısa sürede homozigot saf hatların elde edilmesi ve ıslah sürecinde yaşanan sorunların önlenmesinde biyoteknolojik yöntemlerin kullanımı büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada bazı beyaz baş lahana genotiplerinde mikrospor ve anter kültürü yöntemlerinin optimizasyonu ile hipokotil ve kotiledon eksplantları kullanılarak in vitro çoğaltım olanakları incelenmiştir. Bu amaçla, beyaz baş lahanada değişik ıslah kademelerinde 20 genotip, 1 açıkta tozlanan çeşit ve 2 hibrit çeşitte çiçeklenme döneminde tek çekirdekli mikrosporları içeren tomurcuklar (3-5 mm) toplanmış; sıvı NLN ve BM besi ortamlarında mikrospor kültürü uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte; 4 genotipte, 3 farklı besi ortamı kullanılarak anter kültürü çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Mikrospor kültürü çalışmalarında; mikrosporlarda çekirdek bölünmeleri ile büyüme ve farklılaşmalar izlenmiş ancak istenilen mikrospor rejenerasyonu sağlanamamıştır. Anter kültürü uygulamalarında ise kallus oluşumları gerçekleşmiştir. Ancak embriyo uyartımı meydana gelmemiştir. In vitro çoğaltım çalışmaları kapsamında, in vitro tohum ekimi sonucu elde edilen hipokotil ve kotiledon eksplantları sürgün oluşumu yönünden karşılaştırılmış kotiledon eksplantları daha başarılı bulunmuştur. Sürgün çoğaltımı yönünden en başarılı sonuçlar, 2 mg/l ve 4 mg/l BAP kullanılan besi ortamlarından elde edilmiştir. Sürgün çoğaltımı yönünden Matsunami F1 genotipi öne çıkmıştır. Köklendirme aşamasında incelenen tüm genotiplerde, yüksek oranda kök oluşumu meydana gelmiştir. Elde edilen sağlıklı ve güçlü bitkiler başarılı bir şekilde dış ortama aktarılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen bu kazanımlar, in vitro çoğaltım tekniklerinin lahana ıslah programlarına entegre edilmesini sağlayacaktır.

Abstract:
Significant progress and improvements have been achieved in recent years in winter vegetable breeding in Turkey. However, hybrid breeding in these species takes a long time and requires intensive labor with classical breeding methods. In breeding of cabbage hybrid varieties, it is important to obtain homozygous inbred lines in a short time and use of biotechnological methods to prevent problems in breeding process. In this study, optimization of microspore and anther culture methods and in vitro propagation possibilities of several white head cabbage genotypes by using hypocotyl and cotyledon explants were investigated. For this purpose, buds (2-3 mm) the late unicellular stage were collected from plants at the initial stage of flowering for microspore culture and they were transferred to liquid NLN and BM media. 20 white head cabbage genotypes, 1 open-pollinated and 2 hybrid cultivars were used as plant material. In addition, anther culture studies were carried out using 3 different media in 4 white cabbage genotypes. As a result of the microspore culture studies, nuclear division, growth and differentiation were observed in microspores but the microspore regeneration could not be achieved. In anther culture studies, callus formation was obtained but embryo stimulation did not occur. Within the scope of in vitro propagation studies, hypocotyl and cotyledon explants obtained from in vitro seed sowing were compared and cotyledon explants were found more successful in terms of shoot formation. The most successful results in terms of shoot growth were obtained from 2 mg/l and 4 mg/l BAP medium. Matsunami F1 genotype becomes prominent in terms of proliferation rate.  Root formation was high in all genotypes. The healthy and strong plants obtained were successfully acclimatized. As a result, the use of in vitro propagation techniques will be provided significant benefits in practice by integrating these techniques into cabbage breeding programs.