Obtaining Poliploid Mint (Mentha longifolia L.) Plants with In Vitro Colchicine Treatment

Year 2002, Volume: 15 Issue: 2, 63 - 69, 01.12.2002

Ş. Tepe Ş. Ellialtıoğlu N. Yenice R. Tıpırdamaz

Abstract

The aim of this study was to obtain poliploid mint plants through in vitro colchicine. Single node explants of Mentha longifolia L. were aseptically removed from actively growing plants and transferred into in vitro MS medium that contained 30 g·l-1 sucrose, 6 g·l-1 agar, 0.5 mg·l-1 BA. After one month shoot tips and single node explants were prepared by using newly formed shoots. The shoot tips or single node explants were incubated in the media with 100 or 150 mg·l-1 colchisine for 5, 7 or 10 days. And then they were transfered to medium without colchisine. Plants were transfered to the greenhouse for acclimatization two months later. The chromosomes counted at the root tips of the plants was made and were determined the different poliploidy levels. Some of these plants determined to be mixoploid. And both the shoot tip and single node explants could be used, dosage of 100 mg·l-1 colchisine and period of 5 day were appropriate to obtained 25%-27% poliploid plants. Period of treatment 10 day was decreased development and the poliploid plants ratios per explant. Also the leaf morphology was observed and it was perceived that there was a high rate of correlation between stoma and chromosome numbers.

Keywords

Mint, (Mentha longifolia L.), poliploidy, colchicine, In vitro

In Vitro Kolhisin Uygulaması ile Poliploid Nane (Mentha longifolia L.) Bitkilerinin Elde Edilmesi

Abstract

Bu araştırmada, nane bitkisinde in vitro kolhisin uygulamaları ile poliploid bitkilerin elde edilmesi amaçlanmıştır. Mentha longifolia türüne ait açık arazide yetişen nane bitkilerinden alınan tek boğum eksplantları aseptik koşullarda, 30 g/l sukroz, 6 g/l agar, 0.5 mg/l BA içeren MS besin ortamlarında kültüre alınmıştır. Bir ay sonra, gelişen in vitro sürgünlerden tek boğum eksplantları ve sürgün uçları hazırlanarak 100 veya 150 mg/l kolhisin içeren besin ortamlarında 5, 7 ve 10 gün süreyle yetiştirilmiş, bu uygulamanın ardından kolhisin içermeyen taze besin ortamlarına aktarılmışlardır. İki ay süreyle gelişen bitkiler serada dış koşullara alıştırılmış, kök uçlarında kromozom sayımları yapılarak poliploidi oluşum oranları belirlenmiştir. Kolhisin uygulamalarında hem sürgün ucu, hem de tek boğum eksplantının kullanılabileceği, eksplantların 5 gün 100 mg/l kolhisin uygulamasının ardından kolhisin içermeyen ortamlara aktarılması halinde %25-27 oranında poliploid bitkiler elde edilebileceği ortaya konmuştur. Kolhisin uygulamaları sonucunda değişik ploidi düzeyleri kaydedilmiştir. Bazı bitkilerin ise miksoploid yapıda oldukları belirlenmiştir. Uygulama süresinin 10 güne çıkarılması hem gelişme oranını, hem de dikilen eksplant başına elde edilen poliploid bitki oranını düşürmüştür. Ayrıca yaprak morfolojileri de incelenerek stoma sayısı ile kromozom sayısı arasında bir ilişki kurulabileceği saptanmıştır.

Keywords

Nane (Mentha longifolia L.), Poliploidi, Kolhisin, In vitro

References

• Bugaenko, L.A., Davydova, O.A., Rodov, V.S. and Gladun, S.M., 1988. Production poliploid plants of mint using in vitro. Biologiye kul’ tiviruemykh letok i biotekhnologiya, 1 (Ed: Butenko, R. G. J. 1988, 91, Novosibirsk, USSR)
• Ellialtıoğlu, Ş., Özcan, S., Demir, K. ve Tepe, Ş., 1998. Nanenin (Mentha sp.) doku kültürü ile çoğaltılma olanakları. III.Ulusal Biyoteknoloji Simpozyumu, Biyoteknolojide Üniversite - Sanayi İşbirliği, 23-24 Ekim 1998, Eskişehir.
• Griesbach, R.J., 1990. A fertile tetraploid Anigozanthos hybrid produced by in vitro colchisine treatment. Hort. Sci. 25 (7): 802-803
• Harley, R.M. and Brighton, C.A., 1977. Chromosome numbers in the genus Mentha L. J.of the Linnean Soc. 74: 71-96.
• Hömmö, L. and Valanne, T., 1987. Cytological and morphological analyses of grafted triploid aspens (Populus tremula L.) from Nonable Javri area in Finnish Lapland. Rep. Kevo Subaretic res. Stat. 20:21-25.
• İlarslan, İ. H., 1990. Diploid ve Tetraploid Çavdar (Secale cereale L.) Bitkisinin Morfolojik, Sitolojik ve Palinolojik Yapılarının Karşılaştırılması. A.Ü. Fen Bilimleri Enst., Doktora Tezi, Ankara, 92s.
• Molin, W.T., Mayers, S.P., Baer, G.R. and Schrader, L.E., 1982. Ploidy effects in isogenic populations of alfalfa. II. Photosynthesis chloroplast number, ribolose-1,5-biphosfate carboxylase, chlorophyll, and DNA in protplasts. Plant Physiol. 70: 1710-1714.
• Mukherjee, K.K., 1986. A comperative study of two cytotypes of Chenopodium album in West Bengal, India. Can. J.Bot. 64: 745-759.
• Murashige, T. and Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bio-qqassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15: 473-497.
• Rose, J.B. and Tobutt, K.R., 2000. Induction of tetraploids for breeding hardy ornamentals. 4th International Symposium on in vitro culture and horticultural breeding. 2-7 July 2000, Tampere-Finland, Abstracts:12.
• Sertöz, N., 1989. Bazı Mentha Türlerinde Karyotip Analizler. Gazi Univ., Fen Bilimleri Enst., Yüksek Lisans Tezi, Ankara, 46s.
• Şehirali, S. ve Yazgan, M., 1986. Bitki Islahı. Ankara Üniv. Ziraaat Fak. Yayınları: 971, Ofset Basım Ders Notu: 20, s:176-186.
• Tyagii, B.R. and Nagvi, A.A., 1987. Revelance of chromosome number variation to yield and quality of essential oil in Mentha arvensis L. Cytologia, 52 (2): 377-385.
• Vainöle, A. and Repo, T., 2000. Polyploidisation of Rhododendron cultivars in vitro and how it affects cold hardiness. 4th International Symposium on in vitro culture and horticultural breeding. 2-7 July 2000, Tampere-Finland, Abstracts:99.