Maviyemiş (Vaccinium corymbosum L.)'in in vitro çoğaltımında biyoreaktör kullanım olanaklarının araştırılması
Investigation of the possibilities of using bioreactors in in vitro propagation of blueberry (Vaccinium corymbosum L.)
Yazar: EBRU AKYÜZ ÇAĞDAŞ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET POLAT
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Maviyemiş, güçlü antioksidanlar içermesi, yapraklarından köklerine, çiçeklerinden meyvelerine kadar ilaç ve kozmetik sanayisinde kullanılması hatta son yıllarda süs bitkisi gibi birçok farklı alanda da kullanım olanaklarına sahip olması açısından gün geçtikçe değerlenen bir bitkidir. Bu tez çalışmasında maviyemişin O'Neal ve Misty çeşitlerinde in vitro klonal çoğaltım sistemini optimize etmek ve yeni nesil doku kültürü tekniği olan geçici daldırma sistemi biyoreaktörleri (TIS) kullanarak çoğaltım katsayısını ve köklendirme oranını artırmak hedeflenmiştir. Denemelere geleneksel doku kültürü teknikleriyle başlanmış, çoğaltım ve köklendirme aşamalarında TIS biyoreaktörü de çalışmaya dahil edilerek tamamlanmıştır. İlk çoğaltma aşamasında 2 çeşit: O'Neal ve Misty; 4 temel besin ortam çeşidi: MS, DKW, WPM ve AN; 2 BBD: Zeatin ve 2-IP; 4 pH: 4.5, 5.0, 5.5, 5.7 ve 6.0 kombinasyonları uygulanmıştır. Eksplant başına sürgün sayısı, sürgün uzunluğu, nod sayıları not edilerek analize tabi tutulmuştur. Ayrıca klasik yöntemde DKW ve WP besin ortamlarının eşit oranda karıştırıldığı çalışmada her iki çeşit için ölçülen değerler yüksek çıkmıştır. TIS içerisinde 2 mg/L zeatin içeren DKW, pH 5.0 ortamında çoğaltılan iki çeşite ait bitkilerden elde edilen sonuçlar agarlı ortam ile karşılaştırılmış; O'Neal çeşidinde eksplant başına sürgün sayısı agar ve TIS'te sırasıyla 1.72;5.74 iken Misty çeşidinde ise 0.87;2.79 olmuştur. Köklendirme aşamasında TIS içerisinde çoğaltılmış bitkilerin yine TIS içerisinde köklendirildiği ½ DKW 0.8 mg/L IBA 30 g/L sukroz içeren pH 5.0 olan ortam %74 köklenme yüzdesi ile en etkili sonucu vermiştir. Çalışma yeni nesil biyoreaktör sisteminin maviyemişin in vitro çoğaltımında, yüksek çoğaltma kapasitesi ve sağlıklı sürgünler elde etme açısından agarlı ortamlara göre daha olumlu sonuçlar verdiğini ortaya koymuştur.

Abstract:
Blueberry, known for its powerful antioxidants, is increasingly valued due to its applications in the pharmaceutical and cosmetic industries, as well as its recent use as an ornamental plant and in various other fields. This thesis aims to optimize the in vitro clonal propagation system of blueberries, specifically the O'Neal and Misty varieties, and to increase the multiplication rate and rooting percentage using a novel tissue culture technique known as Temporary Immersion System (TIS) bioreactors. The experiments began with traditional tissue culture techniques, and both multiplication and rooting stages were completed using the TIS bioreactor. In the initial multiplication phase, two varieties (O'Neal and Misty) were used with four basic nutrient media (MS, DKW, WPM, and AN), two types of BAP (Zeatin and 2-IP), and four pH levels (4.5, 5.0, 5.5, 5.7, and 6.0). Parameters such as the number of shoots per explant, shoot length, and number of nodes were recorded and analyzed. Additionally, in the classical method, a mixture of DKW and WPM nutrient media in equal proportions yielded high values for both varieties. Results from the TIS system, using 2 mg/L zeatin in DKW at pH 5.0, were compared with those from agar media. For the O'Neal variety, the number of shoots per explant was 1.72 in agar and 5.74 in TIS, while for the Misty variety, it was 0.87 in agar and 2.79 in TIS. In the rooting phase, the most effective result was obtained with TIS-propagated plants rooted in TIS using ½ DKW medium containing 0.8 mg/L IBA and 30 g/L sucrose at pH 5.0, which achieved a 74% rooting percentage. The study demonstrates that the novel bioreactor system provides more favorable results compared to agar media in terms of high propagation capacity and healthy shoot production in the in vitro multiplication of blueberries.