Kolhisin uygulamalarının 'Trakya ilkeren', 'Ekşi kara' ve 'gök üzüm' (Vitis vinifera L.) çeşitlerinde morfolojik ve sitolojik etkileri
Morphological and cytological effects of colchicine application on 'Trakya ilkeren', 'Ekşi kara' and 'Gök üzüm' (Vitis vinifera L.) cultivars
Yazar: KEVSER YAZAR
Danışman: PROF. ZEKİ KARA
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Sofralık üzüm (Vitis vinifera L.) dünya toplam üzüm üretiminin yaklaşık olarak %36'sını oluşturmaktadır. Ülkemizin mevcut pazarda yerinin tüketici, pazar talepleri doğrultusunda korunması ve geliştirilmesinde otokton üzüm çeşitlerimizin özelliklerinde iyileştirme yapılması, bulundukları ekolojilere iyi adapte olmuş yeni çeşitlerin ıslahı ve muhafazası önem taşımaktadır. Poliploidizasyon, bitki ıslahında yeni gen kaynaklarının oluşturulması için önemli bir araçtır. Ploidi seviyesi artırılan bitkiler tane iriliği, yaprak büyüklüğü, filokseraya dayanım gibi bazı özelliklerinde orijinal diploidlerine oranla daha iyi nitelik kazanabilmektedir. Ploidi, kolhisin de dahil olmak üzere birçok antimitotik ajan kullanılarak uyarılabilmektedir. Bu çalışmada geleneksel, antik dönemden gelen, İç Anadolu Bölgesinin karasal iklimi ve denizden yüksekliği 1000 metrenin üzerinde, iklim ekstremlerinin sıklıkla yaşandığı ekolojiye adaptasyonu mükemmel 'Ekşi Kara' ve 'Gök üzüm' çeşitleri ve Türkiye'de son yıllarda melezleme ile ıslah edilmiş 'Trakya İlkeren' çeşidinde kolhisin uygulamalarıyla poliploid genotiplerin elde edilmesi in vivo ve in vitro koşullarda incelenmiştir.  Kolhisin uygulamalarının etkileri, uygulama yapılan genotiplerdeki morfolojik ve sitolojik değişikliklerin takibi ve tetraploid 'Kyoho' üzüm çeşidi ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir.  
In vivo birinci yıl uygulamalarında düşük konsantrasyonda kolhisin uygulamalarında, sürgün büyümesinin çeşitli oranlarda devam ettiği ve 10 g L-1 kolhisin uygulamalarında kotiledon döneminde toksik etki sonucu kör fide oluştuğu belirlenmiştir. Bitkilerde poliploid genotiplerin oluşmasıyla stoma boyutunun artması, stoma yoğunluğunun azalması bu çalışmada, in vivo ve in vitro kolhisin uygulamaları sonucu yapılan stoma özellik incelemeleriyle desteklenmiştir. In vivo kotiledon uygulamalarının birinci yılında, bitkilerin flow sitometri (FC) analizi sonucunda ploidi seviyelerinin orijinal diploidlerden farklı olmadığı anlaşılmıştır. In vivo çalışmalarının ikinci yılında 5 g L-1 kolhisin uygulanan 'Ekşi Kara' ve 2 g L-1 ve 6 g L -1 kolhisin uygulanan 'Trakya İlkeren' fidelerinde kloroplast sayımları ve FC analizi sonucunda ploidi seviyesinin değiştiği, tetraploid ve miksoploid genotipler oluştuğu tespit edilmiştir. In vitro kolhisin uygulamalarında 'Ekşi Kara' ve 'Gök üzüm' çeşitlerinde 10 mg L -1 ve 20 mg L -1 konsantrasyonlarının kloroplast sayılarını değiştirdiği tespit edilmiştir. Kloroplast sayısındaki önemli artışlar, üzerinde çalışılan genotipler de ploidi düzeyinin etkilediğini göstermiştir. 
Bu çalışmada, kolhisin uygulamalarının stoma özelliklerinde önemli değişikliklere neden oldukları belirlenmiştir Kolhisin uygulamaları sonucunda, stoma özellikleri orijinal diploidlerinden önemli farklılıklar gösteren asma genotiplerinde, poliploid ve miksoploid genotiplerin oluştuğu kloroplast sayımı, FC analizleri ve kromozom sayımları ile tespit edilmiştir. Poliploidi çalışmalarında, stoma gözlemlerinin yanısıra kloroplast sayımı, FC analizi ve kromozom sayımlarının doğrulanmış sonuçlara ulaşmada önemli araçlar olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Table grape (Vitis vinifera L.) production is approximately 36% of world production. Development and improvement of the characteristics of our autochthon grape varieties are important for the improvement and preservation of new varieties that are well adapted to their ecology in the preservation and development of our country's current market place in line with consumer and market demands. Polyploidization is significant tool for the generation of new germplasm resources in plant breeding. Plants with increased ploidy level may have better quality than some of the original diploids in terms of berry size, leaf size and phylloxera resistance. Ploidy can be induced using a variety of antimitotic agents, including colchicine.
In this study, polyploidy induction has been studied in in vivo and in vitro conditions with colchicine applications in the grape varieties that traditional, ancient, autochthonous well adapted to the ecology experiencing frequently climate extremes in the continental climate of Central Anatolia Region 1000 meters above sea level 'Ekşi Kara' and 'Gök Üzüm', and 'Trakya İlkeren' has been improved by crossbreeding in recent years in Turkey. The effects of colchicine applications were evaluated by following morphological and cytological changes in genotypes and comparing them with tetraploid 'Kyoho' grape variety.
In low-dose colchicine applications, shoot growth continued at various rates conditions at in vivo first year and 10 g L-1 colchicine applications caused blind seedling at the cotyledon stage as a result of toxic effects. As a result of the formation of polyploid genotypes in the plants, the increase in stoma size and the decrease in the stoma density were supported by stoma traits in this study. In the first year of in vivo cotyledon applications, flow cytometry (FC) analysis revealed that ploidy levels were not different from the original diploids. In the 2nd year of in vivo studies, 5 g L-1 colchicine applied 'Ekşi Kara' and 2 g L-1 and 6 g L-1 colchicine 'Trakya İlkeren' seedlings in chlorophyll counts and FC analysis showed that the applications changed the level of ploidy, tetraploid and mixoploid genotypes were detected. 10 mg L-1 and 20 mg L-1 colchicine doses in 'Ekşi Kara' and 'Gök Üzüm' varieties have resulted in significant changes in chloroplast counts at in vitro. Significant increases in the number of chloroplasts have been shown to influence the level of ploidy in genotypes studied.	
In this study, it was determined that colchicine applications caused significant changes in stoma characteristics. As a result of colchicine applications, polyploid and mixoploid genotypes were detected by chloroplast count, FC analyzes, and chromosome counts in vine genotypes showing significant differences from the original diploids. Polyploidy studies, as well as stoma observations, chloroplast count, FC analysis and chromosome counts are thought to be important tools in reaching validated results.