Çörek otu (Nigella sativa L.) bitkisinde embriyo kültürü aracılığıyla ıslah hatlarının geliştirilmesi

Abstract

Amaç: Bu araştırmanın amacı; çörek otu popülasyonlarında embriyo kültür tekniği kullanılarak bitki ıslah hatlarının geliştirilmesi olanaklarının araştırılmasıdır. Bu yolla çörek otunda embriyo kültürü çalışmları için en uygun besi ortamlarının tespiti ve gelecekteki çalışmalar için referans oluşturması hedeflenmiştir. Materyal ve Yöntem: Bu tez çalışmasında bitki materyali olarak ülkemizin tek tescilli çeşidi olan Çameli çörek otu çeşidi ile Denizli ve Ankara illerindeki üreticilerden temin edilen 2 farklı çörek otu popülasyonu kullanılmıştır. Popülasyonlar arasında yarım diallel melezleme tekniğine göre melezlemeler yapılmıştır. Melezlerin 12. gününde oluşan zigotik embriyolar MS besi ortamı ve bu ortama BAP ve/veya IAA ilave edilmiş toplam 10 farklı besi ortamında kültüre alınmıştır. İlgili hormon konsantrasyonları şu şekildedir; kontrol, 0,5, 1,0 ve 2,0 mg.l-1 BAP, 0,5, 1,0 ve 2,0 mg.l-1 IAA, 1,0/1,0, 0,1/2,0 ve 2,0/0,5 mg.l-1 BAP/IAA. Araştırma kapsamında her bir popülasyon ve besi ortamı için 5 petri üzerinden ve her petride 20 embriyo olacak şekilde embriyo kültür çalışması yapılmıştır. Toplam her bir besi ortamında 300 adet embriyo kültüre alınmıştır. Her bir popülasyon için ise toplam 1.000 adet embriyo üzerinden kültür çalışması yürütülmüştür. Bulgular: Kallus oluşumu bakımında en yüksek genel başarı (2,3%) 2,0 〖mg.l〗^(-1) BAP + 0,5 〖mg.l〗^(-1) IAA içeren ortamda sağlanmıştır. Yalın besi ortamında, 0,5 〖mg.l〗^(-1) IAA içeren ortamda ve 2,0 〖mg.l〗^(-1) IAA içeren ortamlarda kültüre alınan tohumlarda hiç kallus oluşumu gözlenememiştir. Varyans analizi sonuçlarına göre besi ortamı bakımından kallus oluşumu başarı ortalamaları arasında anlamlı bir fark tespit edilmemiştir. Direkt çimlenme durumu bakımından en yüksek başarı oranı (1,7%) yalın besi ortamında sağlanmıştır. Varyans analizi ve Duncan çoklu karşılaştırma sonuçlarına göre yalın besi ortamının çimlenmeye anlamlı ve pozitif bir etkisinin olduğu sonucuna varılmıştır. Buna karşılık araştırmada 0,5 〖mg.l〗^(-1) BAP, 1,0 〖mg.l〗^(-1) BAP, 2,0 〖mg.l〗^(-1) IAA, 1,0 〖mg.l〗^(-1) BAP + 1,0 〖mg.l〗^(-1) IAA ve 0,1 〖mg.l〗^(-1) BAP + 2,0 〖mg.l〗^(-1) 1 IAA içeren besi ortamlarında direk çimlenmeye rastlanmamıştır. Sonuç: Kallus oluşumu başarı oranlarını incelediğimizde; her bir melezleme kombinasyonu için besi ortamı ve genotip etkileşimine göre başarı ortalamaları arasında anlamlı bir fark tespit edilememiştir. Direkt çimlenme incelendiğinde; her bir çeşit için yalın besi (MS 0) ortamında çimlenmede başarı sağlanırken, genotipin çimlenme üzerine anlamlı bir etkisi tespit edilememiştir. Melezlenen Çörek otu çeşitleri incelendiğinde; kallus oluşumu ve çimlenmeye dair en yüksek genel başarı Denizli x Çameli kombinasyonunda sağlanmıştır.

Objective: The aim of this study is to investigate the possibilities of develop plant breeding lines using embryo culture technique in black cumin populations. In this way, it is aimed to determine the most suitable growth culture for embryo culture studies in black cumin and to create a reference for future studies. Material and Methods: In this study, Çameli black cumin variety, which is the only proprietary variety of our country, and 2 different black cumin populations obtained from producers in Denizli and Ankara provinces were used as plant materials. Crosses were made between the populations according to the semi diallel hybridization technique. The zygotic embryos were cultured on the 12th day after crossing in 10 different MS medium added BAP and/or IAA. The hormone concentrations are as follows; control, 0,5, 1,0 ve 2,0 mg.l-1 BAP, 0,5, 1,0 ve 2,0 mg.l-1 IAA, 1,0/1,0, 0,1/2,0 ve 2,0/0,5 mg.l-1 BAP/IAA. In this research, embryo culture studies were carried out on 5 petri dishes and 20 embryos were placed in each petri dish for each population and medium. A total of 300 embryos were cultured in each medium. The culture studies were carried out on a total of 1,000 embryos for each population. Results: In terms of callus formation, the highest overall success (2.3%) was achieved in the medium containing 2,0 〖mg.l〗^(-1) BAP + 0,5 〖mg.l〗^(-1) IAA. No callus formation was observed in the cultured seeds in the medium without hormone, containing 0,5 〖mg.l〗^(-1) IAA and containing 2,0 〖mg.l〗^(-1)IAA. According to the results of the analysis of variance, there was no significant difference between the success averages of callus formation in terms of the medium. In terms of direct germination, the highest success rate (1.7%) was achieved in the medium without hormone. According to the analysis of variance and Duncan multiple comparison results, it was concluded that the medium without hormone has a significant and positive effect on germination. On the other hand, direct germination was not found in media containing 0,5 〖mg.l〗^(-1) BAP, 1,0 〖mg.l〗^(-1) BAP, 2,0 〖mg.l〗^(-1) IAA, 1,0 〖mg.l〗^(-1) BAP + 1,0 〖mg.l〗^(-1) IAA ve 0,1 〖mg.l〗^(-1) BAP + 2,0 〖mg.l〗^(-1) 1 IAA. Conclusion: When we examine the success rates of callus formation; for each crossing combination, no significant difference was found between the average success rates according to the medium and genotype interaction. When direct germination is examined; while success was achieved in germination in the medium without hormone (MS 0) for each variety, no significant effect of genotype on germination was detected. When the hybridized Black Cumin varieties are examined; the highest overall success in callus formation and germination was achieved in Denizli x Çameli combination.