Alev ağacı (Photinia X fraseri Dress) süs bitkisinin mikroçoğaltımında sıvı kültür ve geçici daldırma biyoreaktör sistemlerinin kullanımı
Usage of liquid culture and temporary immersion bioreactor systems in micropropagation of ornamental fraser photinia (Photinia X fraseri Dress.)
Yazar: TUĞÇE AKBULAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YELDA ÖZDEN ÇİFTÇİ
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Bitki besin maddeleri = Plant nutrients ; Bitki büyüme düzenleyicileri = Plant growth regulators ; Doku kültürü = Tissue culture ; Mikroçoğaltma = Micropropagation ; Sıvı kültürü = Liquid culture

Özet:
Dünyada süs bitkilerine olan talep gün geçtikçe artmaktadır. Ancak, ticari bir süs bitkisi olan alev ağacının vejetatif yollar ile çoğaltılmasında kullanılan çeliklerde köklenme sorunlarına rastlanılmaktadır. Vejetatif üretimde karşılaşılan bu zorlukların aşılmasında birçok türde bitki doku kültürü tekniklerinden yararlanılmaktadır. Bu nedenle tezin amacı önemli bir ekonomik değere sahip olan alev ağacı bitkisinin mikroçoğaltımı için uygun besiyeri ve bitki büyüme düzenleyicisi içeriğinin yarı-katı kültür sisteminde belirlenmesi ve optimize edilen besiyeri içeriğinin güncel çoğaltım teknikleri olan sıvı ve geçici daldırma biyoreaktör sistemlerinde de denenmesidir.Tez kapsamında öncelikle farklı besiortamı içerikleri [MS (Murashige ve Skoog besiyeri, 1962), WPM (Odunsu bitkilerin çoğaltım besiortamı; Lloyd ve McCown, 1980), QL (Quoirin ve Lepoivre besiortamı, 1977), DKW (Driver ve Kuniyuki besiortamı, 1984)], sitokinin tipleri [BA (6-benziladenin), TDZ (Tidiazuron), KIN (Kinetin), 2-iP ( 2-izopentiladenin) ] ve miktarları (1, 2, 4 mg l-1) ve çeşitli karbon kaynakları (sukroz ve glikoz) ve miktarları (0, 15, 30 g l-1) yarı-katı besiortamında denenmiştir. Alev ağacına ait gövde uçlarından en yüksek proliferasyon (%100) ve eksplant başına en fazla gövde oluşumu (3.7) 2 mg l-1 BA ve 30 g l-1 sukroz ile desteklenen yarı-katı MS besiortamında elde edilmiştir.Aynı besiortamı içeriğine sahip sıvı kültürlerde ise denenen farklı çalkalama hızlarına (50, 100 ve 200 rpm) bakılmaksızın, oluşan gövdelerin tümünde vitrifikasyon elde edilmiştir. Ancak, vitrifikasyon miktarı membran taşıyıcı destek sistemi kullanılarak kısmen, gövde ucu eksplantlarının geçici daldırma biyoreaktör sisteminde sıvı besiortamı ile 24 saatte 1 kez 16 dakikalığına temas etmesi (24s/16') ile ise büyük oranda azaltılmış ve biyoreaktörde %80 proliferasyon elde edilmiştir. Oluşan gövdelerde en yüksek köklenme (%40) 4 mg l-1 IBA (İndol-3-bütirik asit) ile desteklenen yarı-katı besiortamında 1 hafta kültürleme ve sonrasında oksin içermeyen besiortamına aktarılma ile sağlanmıştır. Köklenen gövdeler daha sonra in vivo koşullara başarıyla iklimlendirilmişlerdir.

Abstract:
There is an increasing demand to ornamental plants all over the World. However, problems faced with the rooting of cuttings in the propagation of ornamental fraser photinia plants. Plant tissue culture techniques are used in several plant species to overcome such difficulties of vegetative production. Therefore, the aim of this thesis concerns the identification of optimum medium composition and plant growth regulator in semi-solid culture together with assessment of optimized conditions in liquid and temporary immersion culture systems for the micropropagation of economically important Fraser photinia.Initially, different media compositions [MS (Murashige and Skoog?s medium, 1962), WPM (Woody Plant Medium; Lloyd and Mcown,1980), QL (Quoirin and Lepoivre medium, 1977) and DKW (Driver and Kuniyuki Walnut Medium, 1984)], cytokinin type [BA(6-benzyladenine), TDZ (thidiazuron), KIN (kinetin ) and 2-iP (2-isopentyl adenine) ] and amounts (1, 2, 4 mg l-1) and various carbon sources (sucrose and glycose) and amounts (0, 15, 30 g l-1) were assessed in semi-solid medium. The highest proliferation rate (100%) and the maximum number of shoots proliferated per explant (3.7) were obtained in shoot tips of fraser photinia on semi-solid MS medium supplemented with 2 mg l-1 BA (6-benzyladenine) and 30 g l-1 sucrose. All of the shoots cultured on liquid culture with this optimum medium composition showed vitrification irrespective of the tested different shaking speeds (50, 100, 200 rpm). However, vitrification was slightly decreased with the usage of membran raft system. Moreover, vitrification was more decreased with immersion of shoot tip explants for 16? in every 24 h (24h/16?) in temporary immersion systems and indeed 80% of proliferation was obtained. The highest rooting (40%) was achieved in proliferated shoots on semi-solid medium supplemented with 4 mg l-1 IBA (Indole-3-butyric acid) for 1 week followed by transfer of the microshoots to auxin-free medium. Rooted shoots were then successfully acclimatized to in vivo conditions.