Trakya İlkeren ve Black Magic üzüm çeşitlerinin kuraklığa dayanımlarının in vitro' da PEG ile belirlenmesi
Determination of drought resistance of Trakya İlkeren and Black Magic grape varieties with PEG in vitro
Yazar: FURKAN FATİH AKCAN
Danışman: PROF. DR. SERPİL TANGOLAR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Kuraklık, dünya genelinde tarımsal üretimi ve bitkilerin morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal özelliklerini etkileyen önemli çevresel etkenlerden birisidir. Bu çalışmada, Trakya İlkeren ve Black Magic üzüm çeşitlerinde, PEG 6000'in farklı konsantrasyonlarıyla oluşturulan yapay kuraklık stresinin bitkiler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmanın başlangıcında, üzüm çeşitlerinin tek gözlü mikro çelikleri, 1 mg L⁻¹ BAP içeren MS ortamında 4-5 hafta süreyle kültüre alınmıştır. Elde edilen sürgünler, 1 mg L⁻¹ IBA içeren MS ortamında 4 hafta süreyle kültüre alınmış ve köklendirilmiştir. Daha sonra, köklü bitkilerin yaklaşık 2 cm uzunluğundaki sürgün uçları kuraklık stresi uygulamaları için kullanılmıştır. Bu sürgün uçları, 1 mg L⁻¹ IBA ilaveli MS ortamında PEG 6000'in %0, %0.25, %0.50, %1.0, %2.0, %3.0 ve %4.0 konsantrasyonlarını içeren besi ortamlarına dikilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, uygulanan tüm PEG konsantrasyonlarında; bitki boyu, boğum sayısı, bitki yaş ve kuru ağırlığı, kök yaş ve kuru ağırlığı, kök sayısı, kök uzunluğu, yaprak oransal su içeriği, membran geçirgenliği, SPAD indeksi, bitki zararlanma oranı, sürgün ve kök tolerans oranı ile sürgün ve kök tolerans indeksi gibi parametrelerde kontrol ile PEG konsantrasyonları arasında anlamlı farklılık tespit edilmiştir. Bulgular, Trakya İlkeren ve Black Magic üzüm çeşitlerinin kuraklık stresine karşı oldukça duyarlı olduğunu ortaya koymuştur. Sonuçta, bu çeşitlerin kuraklığa dayanıklılıklarının daha ayrıntılı bir şekilde belirlenebilmesi için, gelecekte yapılacak çalışmalarda daha farklı PEG konsantrasyonlarının ve besi ortamlarının denenmesi önerilmiştir.

Abstract:
Drought is a major environmental factor that significantly impacts agricultural production as well as the morphological, physiological, and biochemical characteristics of plants worldwide. This study investigated the effects of artificial drought stress, induced by varying concentrations of polyethylene glycol (PEG) 6000, on two grapevine varieties, Trakya İlkeren and Black Magic. At the onset of the study, single-node micro-cuttings from both grape varieties were cultured for 4–5 weeks in MS medium supplemented with 1 mg L⁻¹ benzylaminopurine (BAP). The resulting shoots were subsequently transferred to MS medium containing 1 mg L⁻¹ indole-3-butyric acid (IBA) and cultured for 4 weeks to induce rooting. Shoot tips approximately 2 cm in length from rooted plants were then used for drought stress treatments. These shoot tips were cultivated in MS media containing 1 mg L⁻¹ IBA and PEG 6000 at concentrations of 0%, 0.25%, 0.50%, 1.0%, 2.0%, 3.0%, and 4.0%. The results revealed significant differences between the control and PEG treatments in parameters such as plant height, number of nodes, fresh and dry weights of shoots and roots, root number, average root length, leaf relative water content, membrane permeability, SPAD index, plant damage rate, and tolerance indices for both shoots and roots. These findings indicate that Trakya İlkeren and Black Magic grape varieties exhibit high sensitivity to drought stress. In conclusion, future studies are recommended to explore the drought resistance of these grape varieties in greater detail by testing additional PEG concentrations and nutrient media.