Bazı sitron karpuz (Citrullus lanatus var. citroides) genotiplerinde ışınlanmış polen tekniğinin haploid bitki eldesi üzerine etkileri
Effects of irradiated pollen technique on haploid plant obtaining in some citron watermelon (Citrullus lanatus var. citroides) genotypes
Yazar: ENES TAKCI
Danışman: PROF. DR. ERTAN SAİT KURTAR
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Karpuz (Citrulus lanatus var. lanatus) açık arazi ve örtü altında çoğunlukla aşılı fide ile yetiştirilen ve domatesten sonra en çok üretilen sebzedir. Global iklim değişikliği çerçevesinde meydana gelen ve etkileri her geçen gün artan kuraklık karpuz üretimini kısıtlayan en önemli faktörlerin başındadır. Ticari karpuz çeşitleri kuraklığa yüksek oranda hassastır ve kuraklığa toleransı yüksek anaçlara aşılanarak yetiştirilmesi pratik seçeneklerden birisidir. Citrullus cinsi içerisinde yer alan ve yabani bir form olan sitron karpuzu (Citrullus lanatus var. citroides) kuraklığa toleransının yüksek olması sebebiyle özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde yetiştirilmektedir. Sitron karpuzunun kültür karpuzuna anaç olarak kullanılabilmesi üstün özelliklere sahip F₁ hibrit anaçlarının üretilmesine bağlıdır. Partenogenesis (ışınlanmış polen tekniği) karpuzun yüksek oranda yabancı tozlanması sebebiyle klasik yöntemlerle uzun süre (7-8 generasyon kendileme) alan saflaştırma işlemini 2 yıla kadar düşürebilecek önemli bir biyoteknolojik (dihaploidizasyon) yöntemdir.  
Bu amaçla, mevcut çalışmada, 11 sitron karpuzu genotipinin polenlerine farklı dozlarda (200, 250 ve 300 Gy) gama ışını uygulanmış ve bu polenlerle tozlamalar yapılarak partenogenetik embriyo uyartımı sağlanmaya çalışılmıştır. Çalışmada 729 çiçek tozlanmış ve 337 adet meyve elde edilmiştir. Işın dozları açısından meyve tutumu oranlarında bir fark ortaya çıkmamış, en yüksek meyve sayısını 4 (42 adet) ve 13 (41 adet) nolu sitron karpuz genotipleri vermiştir. İncelenen 271 meyveden 18409 adet tohum çıkarılmış ve 134 adet embriyo kültüre alınmıştır. Meyve başına embriyo sayısı 0.49 ve 100 tohumdaki embriyo sayısı ise % 0.72 olarak gerçekleşmiştir. Kültüre alınan 134 embriyodan 102 tanesi bitkiye dönüşmüş, bunlardan 88 tanesi başarılı bir şekilde dış koşullara alıştırılarak ploidi analizlerinde kullanılmıştır. Stomatal analizler ve flow sitometri kullanılarak yapılan ploidi analizleri farklı sonuçlar vermiş,  77 bitkinin diploid (2n), 9 bitkinin miksoploid (n + 2n) ve 2 bitkinin ise haploid (n) olduğu belirlenmiştir. Haploid bitkiler % 1'lik kolhisinin 2 saat süreyle gün aşırı 2 sefer sürgün uçlarına uygulanmasıyla double haploid hale getirilmiş, serada büyütülerek kendilenmiş ve tohumları elde edilmiştir.

Abstract:
Watermelon (Citrulus lanatus var. lanatus) is the most produced vegetable after tomato, grown mostly with grafted seedlings in open fields and protected cultivation. Drought, which occurs within the framework of global climate change and whose effects are increasing day by day, is one of the most important factors restricting watermelon production. Commercial watermelon varieties are highly sensitive to drought, and growing by grafting them onto drought-tolerant rootstocks is considered one of the most practical options. Citron watermelon (Citrullus lanatus var. citroides), a wild form within the Citrullus genus, is grown especially in arid and semi-arid regions due to its high drought tolerance. The ability to use citron watermelon as a rootstock for cultivated watermelon depends on the production of F₁ hybrid rootstocks with superior properties. Parthenogenesis (irradiated pollen technique) is an important biotechnological (dihaploidization) method that can reduce the pure line process, which takes a long time (7-8 generations of selfing) with classical methods, to 2 years due to the high rate of open-pollination.
	Thus, in this study, different gamma-ray doses (200, 250 and 300 Gy) were applied to the pollen of 11 citron watermelon genotypes and parthenogenetic embryo stimulation was tried to be achieved by pollination with these pollens. In the study, 729 flowers were pollinated and 401 fruits were obtained. There was no difference in fruit set rates in terms of radiation doses, and citron watermelon genotypes 4 (42 fruits) and 13 (41 fruits) produced the highest number of fruits. 18409 seeds were extracted from 271 fruits and 134 embryos were cultured. The number of embryos per fruit was 0.49 and the number of embryos per 100 seeds was 0.72%. 134 embryos were cultured in vitro conditions, 102 turned into plants, and 88 of them were successfully acclimatized to external conditions and tested in ploidy analyses. Ploidy analyses performed by using stomatal analyses and flow cytometry produced different results, and it was determined that 77 plants were diploid (2n), 9 plants were mixoploid (n + 2n) and 2 plants were haploid (n). Haploid plants were double haploid by applying 1% colchicine to the shoot tips twice every other day for 2 hours, they were grown in the greenhouse, selfed and their seeds were obtained.