Diyarbakır karpuzu sürme tipinde (Citrullus lanatus) somatik embriyogenesis çalışmaları
Somatic embryogenesis in the Diyarbakir watermelon (Citrullus lanatus cv. sürme)
Yazar: CİHAT DEĞİRMENCİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ VEDAT PİRİNÇ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı / Bahçe Bitkileri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Citrullus lanatus = Citrullus lanatus ; Somatik embriyogenez = Somatic embryogenesis ; İn vitro = In vitro

Özet:
Bu çalışmada, Diyarbakır karpuzu Sürme tipinin somatik embriyogenesis yoluyla çoğaltılabilmesi için bir rejenerasyon protokolünün geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, Deney I ve Deney II olmak üzere iki farklı deney yapılmıştır. Deney I'de Sürme'nin olgun tohumlarından in vitro olarak elde edilen 20 günlük fidelerin kotiledon kesitleri, TDZ (0.1, 0.25, 0.5 mg/l), NAA (0.5, 1.0, 1.5 mg/l) ve 2,4-D (0.5, 0.75, 1 mg/l) konsantrasyon ve kombinasyonları ile desteklenen MS (Murashige ve Skoog 1962) besi ortamında, Deney II'de ise Sürme'nin olgun tohumlarından in vitro olarak elde edilen 5 günlük fidelerin kotiledon, hipokotil ve kotiledon çeneği, BAP (1.0, 2.0, 3.0 mg/l), TDZ(0.1, 0.25, 0.5 mg/l), NAA (0.05, 0.1, 0.5 mg/l) ve 2,4-D (0.1, 0.5, 1.0 mg/l) konsantrasyon ve kombinasyonları ile desteklenen MS besi ortamında kültür işlemi başlatılmıştır. Deney I'de, TDZ + NAA konsantrasyon ve kombinasyonlarında %100 oranında kallus oluşumu gözlenmiştir. Yalnız NAA içeren ortamların dışında, kallus oluşumu gözlemlenen tüm ortamlarda %100 oranında embriyogenik kallus oluşumu gözlenmiştir. Herbir eksplantta çok yüksek miktarlarda kallus oluşumu meydana gelmiştir. Ortalama her bir yaş kallus ağırlığının en düşüğü 820.1 mg ve en büyüğü ise 4184.25 mg olarak saptanmıştır. Deney II'de, BAP + NAA konsantrasyon ve kombinasyonlarında %89-100, BAP + 2,4-D konsantrasyon ve kombinasyonlarında ise %61,27-100 oranında kallus oluşumu gözlenmiştir. Embriyogenik kallus oranı bakımından BAP + NAA kombinasyonu %75-100, BAP + 2,4-D kombinasyonlarında ise %0.62-86.21 olarak saptanmıştır. Somatik embriyo oluşumu en çok BAP + NAA kombinasyonlarında saptanmıştır. En yüksek ortalama somatik embriyo sayısı 23.2 adet ile 3 mg/l BAP + 0.5 mg/l NAA içeren MS ortamında saptanmıştır. Eksplant tipi bazında ise en yüksek somatik embriyo sayısı 62.6 adet ile kotiledon (3 mg/l BAP + 0.5 mg/l NAA), 46.9 adet ile kotiledon çeneği (1 mg/l BAP + 0.5 mg/l NAA) ve 11.3 adet ile hipokotilde (2 mg/l BAP + 0.05 mg/l NAA). Somatik embriyoların çimlenme oranları sırasıyla; %52.7 ile 1 mg/l IAA, %35.5 ile kontrol (BBDsiz) ve %31.8 ile 1 mg/l Kin içeren MS olgunlaştırma ve çimlendirme ortamlarında gözlenmiştir. Çimlenen embriyoların kök ve sürgün oluşturup bitkiciklere dönüşme oranı en yüksekten sırasıyla; %95.5 ile kontrol ortamında, %80.2 ile 1 mg/l IAA içeren ortamda ve %77.3 ile 1 mg/l Kin içeren ortamda gerçekleştiği saptanmıştır. Somatik embriyogenesis yoluyla Diyarbakır karpuzu Sürme tipinden rejenere edilen bitkicikler aklimatize edilip arazi şartlarına aktarılarak dikimleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, çalışmada sekonder somatik embriyogenesis ve organogenesis de gözlenmiştir.

Abstract:
This research, aimed to develop a regeneration protocol via somatic embryogenesis in the Diyarbakir watermelon (Citrullus lanatus cv. Sürme). Two different experiments were conducted: Experiment I and Experiment II. In the Experiment II, MS (Murashige and Skoog 1962) was used as a medium and was supplemented with a combination and concentration of TDZ ( 0.1, 0.25, 0.5 mg/l), NAA (0.5, 1.0, 1.5 mg/l), and 2.4-D (0.5, 0.75, 1.0 mg/l). Cotyledon segments from 20-days-old seedlings derived from mature seed of genotype Sürme were used as an explant. In Experiment II a medium of MS was supplemented with a combination of BAP (1.0, 2.0, 3.0 mg/l), TDZ (0.1, 0.25, 0.5 mg/l), NAA (0.05, 0.1, 0.5 mg/l), and 2,4-D (0.1, 0.5, 1.0 mg/l). Cotyledons, hypocotyls, and cotyledon nodes from 5-days-old seedlings derived from mature seed of Surme were used as an explant. In the Experiment I, supplementing with combination and concetration of TDZ + NAA, the rate of callus formation was 100%. Although the calli were then transformed embryogenic calli, in rate of 100%, except of calli, culturing in MS medium contained single NAA concentrations. Moreover, quite high amount of calli formed from each explant and an average calli weight were determined between 820.1 and 4184.25 mg. In the Experiment II, callus formation rate ranged from 89% and 100% for the combination and concentration of BAP + 2,4-D, and ranged from 61.27% and 100% for the combination and concentration of BAP + NAA. In regard to embryogenic calli, the rate ranged from 75% to 100% for the combination and concentration of BAP + NAA, while it ranged from 0.62% to 86.21% for the combination and concentration of BAP + 2,4-D. The most somatic embryo formation was observed at the combination and concentration of BAP + NAA. The highest average number of somatic embryo (23.2) was determined in MS medium contained 3 mg/l BAP + 0.5 mg/l NAA. In regard to explant types, the highest average number of somatic embryos for cotyledon, hypocotyl, and cotyledon node were 62.6 (3 mg/l BAP + 0.5 mg/l NAA), 46.9 (1 mg/l BAP + 0.5 mg/l NAA), and 11.3 (2 mg/l BAP + 0.05 mg/l NAA). The rate of germination of somatic embryos, in regard to different maturation and germination mediums (MS); IAA (1 mg/l), control (PGR-free), and Kin (1 mg/l) were 52.7%, 35.5%, and 31.8%, respectively. The highest rate of plantlets derived from germinated embryos were 95.5%, 80.2%, 77.3%, respectively for the control, IAA, and Kin contained MS medium. Regenerated plantlets via somatic embryogenesis in the Diyarbakir watermelon (Citrullus lanatus cv. Sürme), undergoing acclimatization were successfully transplanted to the field. In addition, secondary somatic embryogenesis and organogenesis also were determined.