Böğürtlenin mikroçoğaltımında geçici daldırma sisteminin kullanım potansiyelinin belirlenmesi
Determination of the use potential of temporary immersion system in micropropagation of blackberries
Yazar: ALİ EROĞLU
Danışman: DOÇ. DR. MUZAFFER İPEK
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
In vitro mikroçoğaltmanın, minimum alan kullanımı ve daha az başlangıç bitki materyali ile adına uygun ve hastalıksız bitkilerin büyük miktarlarda üretimi için oldukça verimli bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, katı ortam kullanılarak geleneksel mikroçoğaltmanın uygulanması yoğun emek girdisi ve dolayısıyla pahalı olması nedeniyle ticari üretimde kullanımı ilk zamanlarda oldukça azdı. Ancak son yıllarda teknolojinin gelişmesi ve yaygınlaşması ile mikroçoğaltımın kullanımı hızla artmıştır. Geçici daldırma sistemi geleneksel yarı-katı ve sıvı besi ortamlarının avantajlı yönlerini kombine eden bir sistemdir. Geçici daldırma sistemi ile ilgili pek çok prototip geliştirilmiş olup, bunlar arasında son yıllarda geliştirilen geçici daldırma sistemi esasına dayanan "PlantForm" sisteminde kültür kaplarında bağımsız havalandırmaya odaklanılmıştır.

Bu çalışma, Bursa 2 böğürtlen çeşidinin in vitro koşullarda çoğaltımı üzerine yeni nesil olarak bilinen PlantForm biyoreaktör geçici daldırma sisteminin, klasik doku kültürü tekniği ile karşılaştırılması amacıyla yürütülmüştür. Katı kültür mikroçoğaltım ve PlantForm biyoreaktör geçici daldırma sistemi denemelerinde, MS besin ortamı ile sitokinin (BAP, KIN ve Meta Topolin) kaynaklarının 1.0, 2.0 ve 4.0 mg L-1 dozları ile 0.01 mg L-1 Indol 3-acetic acid (IAA) ilave edilmiştir. Mikro çoğaltım denemelerinde, her iki sistemde, her alt kültür sonunda bitkiciklerde bitki çoğalma kat sayısı (adet/bitki), bitki sürgün uzunluğu (cm), yaprak sayısı (adet), bitki yaş ağırlık (g) ve kuru ağırlık (g) verileri ile köklenme denemeleri sonucunda ise, kök sayısı (adet) ve kök uzunluğu (cm) verileri incelenmiştir. Yaptığımız çalışmada katı kültürden 2.840 adet/bitki ile 4.0 mg L-1 BAP içeren ortamdan, Platform GDS'den 1.988 adet/bitki ile 4.0 mg L-1 BAP içeren ortamdan ile en iyi çoğaltma katsayısı, katı kültürden 6.769 cm ile 1.0 mg L-1 MT içeren ortamdan Platform GDS'den 5.753 cm ile 1.0 mg L-1 MT içeren ortamdan en iyi sürgün uzunluğu, katı kültürden 24'er cm ile 4.0 mg L-1 BAP ve 4.0 mg L-1 MT içeren ortamdan Platform GDS'den 18'er cm ile 4.0 mg L-1 BAP ve 4.0 mg L-1 MT ile en iyi yaprak sayısı, katı kültürden 0.826 g ile 4.0 mg L-1 MT içeren ortamdan Platform GDS'den 0.586 g 4.0 mg L-1 MT içeren ortamdan ile en iyi yaş ağırlık, katı kültürden 0.185 g ile 4.0 mg L-1 MT içeren ortamdan Platform GDS'den 0.164 g 4.0 mg L-1 MT içeren ortamdan ile en iyi kuru ağırlık elde edilmiştir. Köklendirme ile ilgili yaptığımız çalışmada katı kültür kültürden 8.84 adet/bitki ile en yüksek kök sayısı 1.0 mg L-1 IBA içeren ortamdan, 1.308 cm uzunluğu ile en uzun kök sayısı kontrol grubunda elde edilmiştir. Yapılan bu çalışmada elde edilen veriler, PlantForm biyoreaktör geçici daldırma sisteminin Bursa-2 böğürtlen çeşidinin mikroçoğaltımında güvenilir ve alternatif bir yöntem olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In vitro micropropagation has proven to be an efficient method for the large-scale production of suitable and disease-free plants with minimal space requirements and less initial plant material. However, the application of traditional micropropagation using solid media was initially limited in commercial production due to intensive labor input and consequently high costs. In recent years, the development and widespread adoption of this technology have rapidly increased. The temporary immersion system is a system that combines the advantages of traditional semi-solid and liquid nutrient media. Numerous prototypes related to the temporary immersion system have been developed, and among them, the "PlantForm" system, based on the temporary immersion system, focuses on independent ventilation in culture containers. This study aimed to compare the next-generation PlantForm bioreactor system with the traditional tissue culture technique for the in vitro multiplication of the Bursa-2 blackberry variety. In both solid culture micropropagation and PlantForm bioreactor system trials, MS nutrient medium with cytokinin sources (BAP, KIN, and Meta Topolin) at doses of 1.0, 2.0, and 4.0 mg L-1 was added to all media, with the addition of 0.01 mg L-1 Indol 3-acetic acid (IAA). In the micropropagation trials, data on plant multiplication coefficient (shoots/plant), shoot length (cm), leaf count, plant fresh weight (g), and dry weight (g) were examined at the end of each subculture in both systems. Rooting experiments included data on root number (number) and root length (cm). In our study, the solid culture medium with 2,840 shoots/plants and 4.0 mg L-1 BAP resulted in the highest multiplication coefficient, compared to the platform GDS with 1.ulture medium with 6.769 cm and 1.0 mg L-1 MT, while the Platform GDS showed 5.753 cm with the same MT concentration. For optimal leaf count, the solid culture medium with 4.0 mg L-1 BAP and 4.0 mg L-1 MT resulted in 24 leaves per plant, while the Platform GDS had 18 leaves per plant under the same conditions. Regarding fresh weight, the solid culture medium with 4.0 mg L-1 MT produced 0.826 g, while the platform GDS resulted in 0.586 g under the same MT concentration. The best dry weight was obtained from the solid culture medium with 0.185 g and 4.0 mg L-1 MT, compared to the platform GDS with 0.164 g under the same MT concentration. In the rooting experiment, the highest root number (8.84 roots/plant) was achieved from the solid culture medium with 1.0 mg L-1 IBA. The longest root (1.308 cm) was observed in the control group. The data obtained in this study indicate that the PlantForm bioreactor temporary immersion system is a reliable and alternative method for the micropropagation of the Bursa-2 blackberry variety.