Tuz stresi koşullarında in vitro'da SO4 asma anacına silikat uygulamalarının sürgün ve kök gelişimi üzerine etkisi
The effect of silicate applications on shoot and root development of SO4 vine rootstock under salt stress conditions in vitro
Yazar: MERVE TÖZÜN
Danışman: PROF. DR. SERPİL TANGOLAR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Asma = Grapevine ; Potasyum = Potassium ; Sodyum klorid = Sodium chloride ; Stres = Stress ; Sürgün = Shoots ; İn vitro = In vitro

Özet:
Tuzluluk stresi, dünya genelinde tarımsal üretimi kısıtlayan ve bitkilerin anatomik, fizyolojik ve enzimatik özelliklerini etkileyen en önemli çevresel sorunlardan birisidir. Bu çalışma, farklı tuz stresi koşullarındaki SO4 asma anacına potasyum silikat uygulamalarının bitki gelişimi üzerine etkisini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Başlangıç sürgünlerinin elde edilmesi için anacın tek gözlü mikro çelikleri 1 mg L-1 BAP içeren MS ortamında 3-4 hafta süreyle kültüre alınmıştır. Bu kültür süresinin sonunda oluşan sürgünler, 1 mg L-1 IBA içeren MS ortamında dört hafta kültüre alındıktan sonra, elde edilen köklü bitkilerin yaklaşık 2 cm uzunluğundaki sürgün uçları kesilerek alınmıştır. Bu sürgün uçları sonra, 1 mg L-1 IBA ilaveli MS ortamında 0, 0.20, 0.40, 0.60 ve 0.80 g L-1 NaCl ile kombinasyon halinde 0, 25 ve 50 mg L-1 potasyum silikat içeren ortamda kültüre alınmıştır. Sonuçlara göre; bütün tuz konsantrasyonlarında besi ortamına eklenen potasyum silikatın 50 mg L-1 dozunda bitki boyu, ortalama kök uzunluğu, yaprak oransal su içeriği ve membran geçirgenliği; 25 mg L-1 ve 50 mg L-1 dozlarında ise boğum sayısı, bitki yaş ve kuru ağırlığı,  kök yaş ve kuru ağırlığı, kök sayısı, SPAD indeksi, bitki zararlanma derecesi, sürgün ve kök tolerans oranı, sürgün ve kök tolerans indeksi ve bitki besin element konsantrasyonları kontrol ile aynı düzeyde bulunmuştur. Böylece; çalışmada model bitki olarak kullanılan SO4 asma anacının tuzluluk kaynaklı olumsuz durumlardan korunması için besi ortamına potasyum silikatın 25 mg L-1 ve 50 mg L-1 dozunun eklenmesinin uygun olacağı belirlenmiştir. Genel olarak, bu çalışmanın sonuçları, mevcut ya da yeni ıslah materyalleri ile ilgili olarak yapılacak tuzluluk stresine dayanıklılık ve toleransın artırılması çalışmalarında in vitro tekniğin başarıyla kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Salinity stress is one of the most important environmental problems that limits agricultural production worldwide and affects the anatomical, physiological and enzymatic properties of plants. This study was carried out to determine the effect of potassium silicate applications on plant growth of SO4 vine rootstock under different salt stress conditions. In order to obtain the initial shoots, single-bud micro cuttings of the rootstock were cultured in MS medium containing 1 mg L-1 BAP for 3-4 weeks. The shoots formed at the end of this culture period were cultured in MS medium containing 1 mg L-1 IBA for four weeks, and the shoot tips of the rooted plants obtained were removed by cutting about 2 cm in length. Then, these shoot tips were  cultured in MS medium supplemented with 1 mg L-1 IBA containing 0, 25 and 50 mg L-1 potassium silicate in combination with 0, 0.20, 0.40, 0.60 and 0.80 g L-1 NaCl. According to the results; at all salt concentrations, plant height, average root length, relative water content, membrane permeability at a dose of 50 mg L-1 of potassium silicate added to the nutrient medium; the number of nodes, plant fresh and dry weight, root fresh and dry weight, root number, SPAD index, plant damage degree, shoot and root tolerance ratio, shoot and root tolerance index and nutrient content of plant  at 25 mg L-1 and 50 mg L-1 doses of potassium silicate, showed the same effect as control. Thus; it was determined that it would  be appropriate to add 25 mg L-1 and 50 mg L-1 doses of potassium silicate to the nutrient medium in order to protect the SO4 vine rootstock used as a model plant in the study, from undesirable situations caused by salinity. In general, the results of this study showed that the in vitro technique can be used successfully in studies to increase the resistance and tolerance to salinity stress in existing or new breeding materials.