Seksüel ve apomiktik üreyen bazı arabis türlerinin in vitro rejenerasyonu genetik transformasyonu ve sitolojik özelliklerinin belirlenmesi
In vitro regeneration genetic transformation and determination of cytological properties of some sexual and apomictic arabis species
Yazar: KEMAL MELİK TAŞKIN
Danışman: PROF. DR. KENAN TURGUT
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Agrobacterium = Agrobacterium ; Apomiksi = Apomixis ; Arabis = Arabis ; Genetik transformasyon = Genetic transformation ; İn vitro = In vitro

Özet:
ÖZET SEKSÜEL VE APOMİKTİK ÜREYEN BAZI ARABİS TÜRLERİNİN İN VİTRO REJENERASYONU, GENETİK TRANSFORMASYONU VE SİTOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Kemal Melik TAŞKIN Doktora tezi, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı Danışman: Prof.Dr. Kenan TURGUT Haziran 2003, 83 Sayfa Bu çalışmada bazı Arabis türlerinin {A. drummondii, A. holboellii ve A. gunnisoniand) üreme biyolojileri ile in vitro rejenerasyon yetenekleri ve Agrobacterium tumefaciens aracılığı ile genetik transformasyonları araştırılmıştır. In vitro rejenerasyon çalışmalarında, farklı Arabis türlerinin steril şartlarda çimlendirilmiş bitkilerden alınan yaprak, kotiledon, hipokotil ve kökler ile saksılarda yetiştirilmiş bitkilerinden alınan olgunlaşmamış embriyoları, değişik bitki büyüme düzenleyiciler (6- benzilaminopurin, Thidiazuron, a-naftalen asetik asit ve 2,4-diklorofenoksi asetik asit) eklenmiş Murashige ve Skoog (MS, 1962) ortamlarındaki rejenerasyon kapasiteleri incelenmiştir. Kallus oluşumu 10 gün içerisinde başlamıştır. Adventif sürgünler, kültürün 4. haftasından itibaren oluşmuştur. Organogenez hipokotil, kök ve olgunlaşmamış embriyolardan Arabis bitkisi türüne bağlı olarak meydana gelmiştir. Sürgünler %1 oranında sukroz içeren V2 MS besin ortamında köklendirilmiştir. Bu rejenerasyon protokolü daha sonra transgenik Arabis gunnisoniana bitkisi elde etmek için kullanılmıştır. Transformasyon çalışmalarında ise in vitro'da. steril şartlarda çimlendirilmiş A. gunnisoniana bitkilerinden alınan hipokotil eksplantları, pBJ40 taşıyan Agrobacterium tumefaciens susu ile ko-kültive edilmiştir. Transgenik sürgünler 50 mg/1 Kanamisin içeren MS besin ortamlarında seçilmiştir. Kanamisin'e dirençli sürgünlerden elde edilen bitki DNA'lannda NPTII geninin varlığı PCR ile onaylanmıştır. Sitolojik araştırmalarda ovul- temizleme yöntemi ile embriyo kesesi gelişimi ve flow sitometri analizleri ile Arabis türlerinin tohum meydana getirme şekilleri ortaya çıkarılmıştır. Apomayotik embriyo kesesi gelişimi Taraxacum tip diplospori ile meydana gelmiştir. Flow sitometrik tohum analizi ise tohumların pseudogami ile oluştuğunu göstermiştir. ANAHTAR KELİMELER: Arabis, apomiksi, in vitro rejenerasyon, Agrobacterium, transformasyon, embriyo kesesi gelişimi, flow sitometri JÜRİ Prof. Dr. Kenan TURGUT (Danışman) Prof. Dr. M. Emin TUGAY Prof.Dr. Rüştü HATİPOĞLU Doç.Dr. Hüseyin BASIM Doç.Dr. A. Naci ONUS

Abstract:
ABSTRACT IN VITRO REGENERATION, GENETIC TRANSFORMATION AND DETERMINATION OF CYTOLOGICAL PROPERTDES OF SOME SEXUAL AND APOMICTIC ARABIS SPECD2S Kemal Melik TAŞKIN PhD in Field Crops Adviser: Prof. Dr. Kenan TURGUT June, 2003, 83 pages In this work, the reproductive biology, in vitro regeneration ability and genetic transformation of Arabis species (A. drummondii, A. holboellii and A. gunnisoniand) via Agrobacterium tumefaciens were investigated. Various explants (leaves, cotyledons, hypocotyls, roots and immature embryos) excised from seedlings that were either grown in sterile conditions or pots were tested in Murashige and Skoog (MS, 1962) medium supplemented with plant growth regulators (6-benzylaminopurine, Thidiazuron, a- naphtalen acetic acid and 2,4-diclorofenoxy acetic acid). Callus formation started in ten days and a high frequency of callus formation (up to 100%) was obtained. Shoots were obtained after 4 weeks in culture from hypocotyls, roots and immature embryos depending on species and plant growth regulators used. Regenerated shoots were rooted on half- strength MS basal medium supplemented with 1 % (w/v) sucrose, with or without NAA. This protocol then used to produce transformed Arabis gunnisoniana plants. A. gunnisoniana hypocotyl explants were co-cultivated with Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 harbouring pBJ40. Transgenic shoots were selected on MS medium supplemented with 50 mg/1 kanamycin. PCR analysis verified the presence of the NPTII gene in the plant DNA isolated from kanamycin resistant shoots. In cytological works, the use of ovule- clearing technique to characterize embryo sac development and flow cytometry analysis to reveal seed formation in Arabis species were investigated. Apomeiotic embryo sac development was detected as Taraxacum type diplosporous dyad formation. Flow cytometric seed screen analyses revealed pseudogamous apomixis. KEY WORDS: Arabis, apomixis, in vitro regeneration, Agrobacterium, transformation, embryo sac development, flow cytometry. COMMITTEE Prof. Dr. Kenan TURGUT Prof. Dr. M. Emin TUGAY ProfDr. Rüştü HATİPO?LU Assoc.Prof.Dr. Hüseyin BASIM Assoc.Prof.Dr. A. Naci ONUS ıı