Arpada (Hordeum vulgare L.) kimyasal mutagen uygulaması ile herbisite dayanıklı hatların geliştirimesi
Development of herbicide resistant barley (Hordeum vulgare L.) lines through chemical mutations
Yazar: ISMAEIL ALSOUDAN
Danışman: PROF. DR. KAMİL HALİLOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı / Tarla Bitkileri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Arpa = Barley ; Embriyo kültür teknikleri = Embryo culture techniques ; Mutasyon = Mutation ; Sodyum azid = Sodium azide ; Çimlenme = Germination

Özet:
Amaç: Arpa, tarım sektörünün gelişmesinde önemli rol oynayan ve buğday, mısır ve çeltikten sonra dördüncü sırada yer alan en önemli tahıl bitkilerinden birisidir. Bu araştırmada, sodyum azid (SA) kimyasal mutageni kullanılarak ıslah programlarında kullanılabilecek herbisite toleranslı yeni hatlar elde etmek veya yeni bir çeşit geliştirmek amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda çalışmada iki farklı yöntem kullanılmiştır.  
Yöntem: Birinci yöntem in vitro mutagenesis olmuştur. Bu yöntemde farklı SA konsantrasyonlarının olgun embriyo kültürü üzerindeki etkisi araştırılmıştır. İkinci yöntemde ise mutagenler tüm tohuma uygulamış ve yapılan uygulamaların etkisi hem kontrollü koşullarda hem de tarla koşullarında değerlendirilmiştir.
Bulgular: Elde edilen verilere göre SA uygulaması kallus oluşum (KO) oranını (%), eksplant sayısına göre cevap veren embriyogenik kallus (ESCEK) oranını (%), embriyogenik kallus sayısına göre cevap veren embriyogenik kallus (EKSCEK) oranını (%) ve rejenerasyon etkinliğini etkilemiştir. Sodyum azidin etkisi, özellikle yüksek konsantrasyonlarda daha belirgin olmuştur. Sodyum azid konsantrasyonlarındaki artışa bağlı olarak çalışmada incelenen özelliklerin oluşum hızı genel olarak azalmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, incelenen tüm özellikler için çeşit, süre ve konsantrasyon yönünden önemli (p<0,05) farklılıklar elde edilmiştir. Sodyum azid konsantrasyonundaki ve uygulama süresindeki artış çimlenme hızını, çimlenme gücünü, çimlenme yüzdesini, fide boyunu, kök uzunluğunu ve kök sayısını olumsuz yönde etkilemiştir. 
Sonuç: Bu çalışmanın sonucunda arpa olgun embriyo kültüründe düşük mutagen konsantrasyonlarının kallus oluşumu ve rejenerasyon kapasitesini belirlemede en önemli faktör olduğu belirlenmiştir. Genel olarak incelenen tüm değerler, yüksek doz ve sürede sodyum azid konsantrasyonlarının uygulanması sonucunda azalmıştır. Ayrıca sonuçlar, artan mutagen konsantrasyonları ile azalan tohum çimlenmesi arasında doğrusal bir ilişki olduğunu ortaya koymuştur.

Abstract:
Purpose: In this study, it was aimed to obtain new herbicide-tolerant lines or develop a new variety that can be used in breeding programs by using sodium azide (SA) chemical mutagen.
Method: The first method was in vitro mutagenesis. In this method, the effect of different sodium azide concentrations on mature embryo culture were investigated. In the second method, mutagens were applied to the whole seed and the effects of the applications were evaluated both in controlled and field conditions. 
Findings: According to the data obtained, SA application shows affected the callus induction rate, embryogenic callus rate, responded embryogenic callus rate and regeneration efficiency. The effect of SA was more pronounced, especially at higher concentrations. According to the results obtained, significant differences were obtained in terms of variety, duration and concentration for all the examined traits. An increase in SA concentration and soaking time adversely affected germination rate, germination strength, germination percentage, seedling height, root length and root number. 
Results: Depending on the increase in sodium azide concentrations, the rate of formation of the properties investigated in the study decreased in general. As a result of this study, it was determined that low mutagen concentrations in barley mature embryo culture were the most important factor in determining callus formation and regeneration capacity. In general, all values studied decreased as a result of the administration of high dose and duration sodium azide concentrations. In addition, the results revealed a linear relationship between increasing mutagen concentrations and decreasing seed germination.