The Effects of Different MS Doses on Tissue Culture Parameters in Wheat Triticum sp.

Abstract

Increasing crop production yield and crop losses caused by biotic-abiotic stress factors increased the attention to biotechnology-supported breeding studies. However, in these studies the cost of tissue culture and genetic engineering researches are considerably high and chemical substances constitute the major part of this cost. MS medium that provide in vitro nutrition to the explants in such studies is one of these frequently used chemicals. The purpose of this study is to determine the most economical MS medium dose that is necessary for obtaining plants through callus culture. Sarıçanak-98 durum wheat and Pehlivan common wheat cultivated varieties were used as plant material and mature embryos were moved slightly in the seeds for callus formation and were cultured in a solution containing 8 mg/l 2,4-D. Callus that developed in subsequent sub-cultures were cultured in Petri dishes containing MS medium in full 4,405 g/l , half 2,202 g/l and quarter 1,101 g/l doses. The weights of the calli were determined by measuring after 11 days and the number of plants obtained at the end of 7 weeks was recorded. After the statistical analysis it was found that different MS doses had no effect on the regeneration capacity and the number of plants obtained. During the formation of callus in solution and by using quarter MS dose in the following phase, it is possible to regenerate complete plants. By this way, MS medium used in sub-cultures which are common in gene transfer studies can be reduced by 75%

Keywords

• Tissue culture parameters,MS medium,callus,regeneration,Triticum,wheat

Farklı MS Dozlarının Buğdayda Triticum sp. Doku Kültürü Parametrelerine Etkileri

Öz

Bitkisel üretimde verimin artırılması ve biyotik-abiyotik baskı etmenleri nedeniyle oluşan ürün kayıpları biyoteknoloji destekli ıslah çalışmalarına ilgiyi artırmaktadır. Ancak bu çalışmalarda doku kültürü ve genetik mühendisliği araştırmalarının maliyeti oldukça yüksek olmakta ve bunun en büyük kısmını kullanılan kimyasal maddeler oluşturmaktadır. In vitro çalışmalarda eksplantlara besin maddesi sağlayan MS besin ortamı en çok kullanılan kimyasallardan biridir. Bu araştırmada, kallus kültürü ile bitki elde edilmesinde gerekli olan en ekonomik MS besin maddesi miktarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Materyal olarak makarnalık Sarıçanak-98 ve ekmeklik Pehlivan buğday çeşitleri kullanılmış, kallus oluşumu için olgun embriyolar tohumlardan gevşetilerek 8 mg/l 2,4-D içeren sıvı ortamlarda kültüre alınmıştır. Bunu izleyen alt kültürlerde gelişen kalluslar, tam 4,405 g/l , yarım 2,202 g/l ve çeyrek 1,101 g/l dozlarda MS besin ortamı içeren petrilerde kültüre alınmıştır. Oluşan kallusların ağırlıkları 11 gün sonra tartılarak belirlenmiş ve 7 hafta sonunda elde edilen bitki sayıları saptanmıştır. Yapılan istatistiksel incelemeler sonucunda, kullanılan farklı MS dozlarının rejenerasyon kapasitesi ve elde edilen bitki sayısına etkisi olmadığı saptanmıştır. Kallus oluşumu aşamasında sıvı ortam ve sonraki aşamalarda çeyrek MS dozu kullanarak rejenere tam bitkiler elde edilebilmiştir. Buna göre, gen aktarım çalışmalarında sık aralıklarla yapılan alt kültürlerde MS besin ortamının % 75 oranında azaltılarak kullanılabileceği belirlenmiştir

Anahtar Kelimeler

• Doku kültürü parametreleri,MS besin ortamı,kallus,rejenerasyon,Triticum,buğday

References

1. Anonim 2006. Global status of commercialized biotech/GM crops: 2006. http://www.isaaa.org/Resources/ Publi- cations/briefs/35/executivesummary/default.html. (14.02. 2007)
2. Arzani, A. and S-S. Mirodjagh. 1999. Response of durum wheat cultivars to immature embryo culture, callus induction and in vitro salt stress. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 58: 67-72.
3. Düzgüneş, O., T. Kesici ve F. Gürbüz. 1983. İstatistik Metodları Ι. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yayınları. 861. Ders Kitabı, 229, Ankara.
4. Gill, B. S., R. Appels, A-M. Botha-Oberholster, C. R. Buell, J. L. Bennetzen, B. Chalhoub, F. Chumley, J. Dvorak, M. Iwanaga, B. Keller, W. Li, W. R. McCombie, Y. Ogihara, F. Quetier and T. Sasaki. 2004. A workshop report on wheat genome sequencing: International genome research on wheat consortium. Genetics 168: 1087-1096.
5. Gören, E. 2007. Transgenik bitkilerin elde edilmesinde maliyeti azaltma üzerine bir araştırma. Ankara Üniv. Ziraat Fak. 3. Öğrenci Kongresi, Bildiriler: 94-99. 12 Nisan 2007, Ankara.
6. Murashige, T. and F. Skoog. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant 15: 473-497.
7. Özbay, A. 2004. Makarnalık buğdayda (Triticum durum Desf.) kallus oluşumu ve bitki rejenerasyonuna melez gücünün etkisi. Ankara Üniv. Fen Bilimleri Enstitüsü. Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
8. Özgen, M., M. Türet, S. Altınok and C. Sancak. 1998. Efficient callus induction and plant regeneration from mature embryo culture of winter wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. Plant Cell Reports 118: 331- 335.

9. Özgen, M. and N. Arpacıoğlu. 2003. Cytoplasmic effects on the tissue culture response of winter durum wheat (Triticum durum Desf.) callus. Korean Journal of Genetics, 25(1); 9-13.
10. Özgen, M. 2005. Gıda üretiminde yeni eğilimler: Genetiği değiştirilmiş Sempozyumu. Bildiriler: 170-184. 14-15 Ekim 2005, Ankara. Dünya Gıda Günü
11. Vasil, I. K. 2007. Molecular genetic improvement of cereals: transgenic wheat. http://www. springerlink.com/ con- tent/b326421272852332/fulltext.pdf. (16.07.2007)