Yerfıstığı (Arachis hypogaea L.) bitkisinin in vitro teknikler ile klonal çoğaltımı
Clonal propagation of peanut (Arachis hypogaea L.) plant by in vitro techniques
Yazar: ELİF  AYLİN ÖZÜDOĞRU
Danışman: PROF. DR. ABDÜLKADİR AKÇİN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Arachis hypogaea = Arachis hypogaea ; Yer fıstığı = Peanut ; Çoğaltma = Propagation

Özet:
Yüzyıllardır Meksika, Orta Amerika ve Güney Amerika' da yaygın olarak yetiştirilmekte olan yerfıstığı (Arachis hypogaea L.), çiçekleri toprağın üstünde olmasına karşın tohumlarını toprak yüzeyinin altında oluşturması nedeni ile bitkiler arasında özel bir yere sahiptir. Yerfıstığı tohumları %36-54 oranında yağ ve %20-25 oranında protein içermektedir. İnsanlar için başlıca yağ ve besin kaynağı olan tohumlar, sağlıklı bir beslenme için gerekli olan aminoasitler ve tiamin, niasin, riboflavin, vitamin E gibi vitaminler yönünden de oldukça zengindir. Tohum aracılığı ile, generatif olarak üretilen yerfıstığı bitkisi çeşitli yaprak hastalıkları, toprakla taşınan hastalıklar ve böceklerle istila edilmiştir. İnsan sağlığını ciddi şekilde tehdit eden aflatoksin bulaşı da oldukça önemli boyutlarda maddi kayıplara neden olmaktadır. Bunlara ek olarak, tohum saklanmasında karşılaşılan sorunlar ve yabani otlarla mücadelede karşılaşılan zorluklar bitkinin son yıllarda gelişen in vitro rejenererasyon yöntemleri ile çoğaltılmasına olan ilgileri arttırmıştır. Özellikle son on yılda rapor edilmiş pek çok yerfıstığı in vitro rejenerasyon protokolü bulunmaktadır. Bununla beraber, bu çalışmaların büyük çoğunluğu düşük bitki rejenerasyonu ile sonuçlanmış, bitkinin doku kültürü işlemlerine inatçı yapı sergilediği rapor edilmiştir. Özellikle baklagillerde gözlenen bu inatçı yapının sergilenmesinde, bitki dokularında üretilen etilen fitohormonunun rolü olduğu düşünülmektedir. Etilen tarafından ortaya konan bu ve benzer olumsuz etkiler, etilen biyosentezinin veya hareketinin engellenmesini sağlayan çeşitli inhibitörler ile giderilebilir. Doktora tezi kapsamında gerçekleştirilen deneylerde yerfıstığı bitkisinin in vitro rejenerasyonunun iyileştirilmesi amaçlanmış, bu amaçla çeşitli büyüme düzenleyicilerini içeren Murashige-Skoog (MS) besiyerlerine etilen hareketinin inhibitörü gümüş nitrat eklenerek, etilenin rejenerasyon üzerine etkileri araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan eksplant çeşidi, çiftçiler ve üreticiler tarafından en çok tercih edilen Virginia çeşidine ait gövde uçlarıdır. Elde edilen sonuçlar bitkinin dokukültürüne inatçı yapısının etilen ile ilişkili olduğunu ve etilenin neden olduğu olumsuz etkilerin, gümüş nitrat kullanımı ile ortadan kaldırılabileceğini veya azaltılabileceğini ortaya koymaktadır. Gümüş nitrat yalnız gövde uçlarının rejenerasyon veriminin, elde edilen gövde sayısının ve gövde boyunun arttırılmasında etkili olmakla kalmamış, ayrıca bazal kallus oluşumunu da etkili bir şekilde inhibe etmiştir. Çalışmada proliferasyon, gövde uzaması ve köklenme için ek muamelelere gerek duyulmadığından, kontaminasyona veya somaklonal varyasyonlara neden olabilecek işlemlerin daha az uygulanmasına ve büyüme düzenleyicilerinin daha az kullanımına imkan tanımıştır. Bu yaklaşım özellikle germplazma korunmasında üstünlük sağlamaktadır.

Abstract:
Peanut (Arachis hypogaea L.), which is widely grown in Mexico, Centra! America and South America for centuries, is unique among plants since its flowers are above the ground, while seeds are produced below the soil surface. Being the major source of oil and food, seeds of peanut have oil of 36 to 54% and 20 to 25% protein. Peanut seeds are also rich in amino acids and vitamins including thiamin, niacin, riboflavin and Vit. E. Peanut, that is cultivated by seed, is plagued by foliar and soil-borne diseases and insect pests. Seed infection by aflat oxin, which can cause severe health problems to humans, can also cause significant financial losses. In addition, maintaining the good seed quality is often difficult due to several reasons and tillage for weed control is more difficult in peanut than for many other crop species because the seeds are produced under the ground. All these contributed to the increased interest on the recently developed in vitro regeneration protocols for the rapid propagation of the species. Numerous in vitro regeneration protocols for peanut have been reported in the last decade. However, most of these studies have resulted with the low regeneration frequencies and reported the recalcitrant nature of the species. Recalcitrance, which is particularly common in grain legumes, has been shown to be influenced by the phytohormone ethylene that is produced in the plant tissues. The inhibitory effects of ethylene can be unraveled by the use of inhibitors that inhibit either the biosynthesis or the physiological action of ethylene. During the course of the present study, aiming to enhance the in vitro regeneration of peanut plant, effects of ethylene on regeneration efficiency was examined by the inclusion of silver nitrate, a potent ethylene action inhibitor, to the MS media enriched with several plant growth regulators. The explant type that is used in this study is the shoot tips of Virginia type peanut, because Virginia is the most desirable market type at the farmer level. Results of the study clearly demonstrated the influence of ethylene on peanut recalcitrance. It was also evidenced that theinhibitory effects of ethylene can be eliminated simply by the use of si İver "nitrate t } Indeed, inclusion of silver nitrate to the regeneration media not only enhanced the regeneration frequency, the number of shoots produced per explants and shoot length, but also markedly inhibited the basal callus formation. As the additional treatments for proliferation, shoot elongation and rooting are excluded, in vitro regeneration protocol that is developed during the course of this study presents the opportunity of the seldom use of the procedures which can cause contamination or somaclonal variations. This approach is advantageous especially for the germplasm preservation. Protocol also allows the researcher to use seldom quantities of plant growth regulators.