Kapya Biberi Gen Havuzunda Anter Kültürü Yoluyla Haploid Embriyo Elde Edilmesinde Genotip Etkisi

Öz

Biber, dünyada ve Türkiye’de en çok yetiştirilen sebze türlerinden biridir. Yüksek verim ve kaliteye sahip biber ıslahı, tohumculuk sektöründe önemli çalışmaların başında gelmektedir. Geleneksel ıslah döngüleri, pazar hareketliliğine hızlı yanıt verememektedir. Dihaploidizasyon yöntemlerinin ıslah programlarına entegrasyonu ile yeni çeşitlerin geliştirilmesi hız kazanmıştır. Biberde başarıyla kullanılan haploidi tekniği androgenesis temelli anter kültürü olup, kamu ve özel sektörde kullanımı son yıllarda yaygınlaşmıştır. Besin ortam içeriği ve ayrıca genotipler birlikte başarı üzerinde etkilidir. 13 adet farklı kapya biberi genotipi, in vitro koşullarda androgenik kapasite açısından test edilmiştir. Kültürlenmiş anterlerden embriyo oluşumu üzerinde güçlü genotipik etkiler gösterilmiştir. Embriyo oluşumu %1.62-28.8 oranında farklılık göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Capsicum annuum
• androgenesis
• genotip
• rejenerasyon ortamı

Genotype Effect on Obtaining Haploid Embryos by Anther Culture in Capia Pepper Gene Pool

Abstract

Pepper is one of the most widely cultivated vegetable species in the world and Turkey. The breeding of peppers with high yields and quality is one of the important efforts in the seed sector. Traditional breeding cycles cannot respond quickly to market mobility. With the integration of dihaploidization methods into the breeding programs, improvement of new varieties has gained momentum. Haploidy technique used successfully in pepper is the anther culture based on androgenesis and its use in public and private sectors has become widespread in recent years. Nutrient medium content, and also genotypes are effective together on success. 13 different Capia pepper genotypes were tested for androgenetic capacity under in vitro conditions. Strong genotypic effects on embryo formation from the cultured anthers were shown. Embryo formation was differed between 1.62 and 28.8%.

Keywords

• Capsicum annuum
• androgenesis
• genotype
• regeneration medium

References

1. Abak, K., Onus, A. N., Balkaya, A., Ellialtıoğlu, Ş.Ş., Düzyaman, E. 2022. Biber ıslahı. Sebze Islahı Cilt 3:Solanaceae (Patlıcangiller), Ankara, Gece Kitaplığı Yayınevi, 195-315.
2. Alremi, F., Taşkın, H., Sönmez, K., Büyükalaca, S., Ellialtıoğlu, Ş.Ş. 2014. Biber (Capsicum annuum L.)’de genotip ve besin ortamının anter kültürüne etkileri. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 1(2):108-116.
3. Arı, E., Bedir, H., Yıldırım, S., Yıldırım, T. 2016. Androgenic responses of 64 ornamental pepper (Capsicum annuum L.) genotypes to shed-microspore culture in autumn season. Turkish Journal of Biology 40(3):706-717.
4. Atasoy, D. 2020. Bazı Biber (Capsicum annuum L.) ıslah genotiplerinin anter kültürü performanslarının belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Adana, 59s.
5. Atasoy, D., Baktemur, G., Taşkın, H. 2021. Bazı biber (Capsicum annuum L.) genotiplerinin anter kültürü performanslarının belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi 31(2):282-293.
6. Barboza, G.E., Carolina, C.G., Luciano, de B.B., Romero, M.V., Scaldaferro, M. 2022. Monograph of wild and cultivated chili peppers (Capsicum L., Solanaceae). Phyto Keys, 200:1-423. (doi:10.3897/phytokeys.200.71667).
7. Başay, S., Ellialtıoğlu, Ş.Ş. 2013. Effect of genotypical factors on the effectiveness of anther culture in eggplant (Solanum melongena L.). Turkish Journal of Biology 37:499-505.
8. Bat, H., Shidfar, M., Çömlekçioğlu, N., Ellialtıoğlu, Ş.Ş. 2020. In vitro androgenesis in pepper and the affecting factors on success:I. Carbon source and concentrations. Biotech Studies 29(2):62-68.

9. Bat, H. 2020. Patlıcan ve biberde androgenezis yoluyla dihaploidizasyon yönteminin optimizasyonu ve hibrit adaylarının geliştirilmesi. United Genetics Turkey Company, Bursa.
10. Çömlekçioğlu, N., Ellialtıoğlu, Ş.Ş. 2018. Review on the research carried out on in vitro androgenesis of peppers (Capsicum annuum L.) in Turkey. Research Journal of Biotechnology 13(6):75-84.
11. Denli, N. 2019. Türler arası melezleme ile biberde (Capsicum annuum) genetik tabanın geliştirilmesi ve androgenesisin kalıtımının belirlenmesi (Doktora Tezi). Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Adana, 187s.
12. Dumas de Vaulx, R., Chambonnet, D., Pochard, E. 1981. In vitro anther culture in red pepper (Capsicum annuum L.):improvement of the rate of plant production in different genotypes by treatments at 35℃. Agronomie 1:859-864.
13. Durna, P. 2016. Bazı biber genotiplerinde in vitro androgenesis uygulamalarının dihaploid hat geliştirmeye etkisi ve dihaploid hatların morfolojik karakterizasyonu. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, 141s.
14. Ellialtıoğlu, Ş.Ş., Sarı, N., Abak, K. 1997. Haploid bitki üretimi. Bitki Biyoteknolojisi, Cilt-1, Ed. Babaoğlu, M., Gürel, E., Özcan, S., Konya, Selçuk Üniversitesi Vakfı Yayınları, s:138-189.
15. Ercan, N., Ayar Şensoy, F. 2011. Androgenic responses of different pepper (Capsicum annuum L.) cultivars. Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi 4(2):59-61.
16. Fridborg, G., Pedersen, M., Landstörm, L.E., Eriksson, T. 1978. The effect of activated charcoal on tissue cultures adsorption of metabolites inhibiting morphogenesis. Physiologica Plantarum 43(2):104-106.
17. Irikova, T., Grozeva, S., Popov, P., Rodeva, V., Todorovska, E. 2011. In vitro response of pepper anther culture (Capsicum annuum L.) depending on genotype, nutrient medium and duration of cultivation. Biotechnology & Biotechnological Equipment 25(4):2604-2609.
18. İlhan, M., Kurtar, E.S. 2022. Double haploidization efficiency of selected pepper genotypes via in vitro anther culture. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences 36(2):253-259.
19. Keleş, D., Pınar, H., Ata, A., Taşkın, H., Yıldız, S., Büyükalaca, S. 2015. Effect of pepper types on obtaining spontaneous doubled haploid plants via anther culture. HortScience 50(11):1671-1676.
20. Lantos, C., Juhasz, A. G., Somogyi, G., Ötvös, K., Vagi, P., Mihaly, R., Kristof, Z., Somogyi, N., Pauk, J. 2009. Improvement of isolated microspore culture of pepper (Capsicum annuum L.) via co-culture with ovary tissues of pepper or wheat. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 97(3):285-293.
21. Liu, F., Zhao, H., Chen, B., Zhang, Y. 2007. Embryogenesis of microspore derived multi cells in Capsicum annuum L. Fen Zi Xi Bao Cheng Wu Xue Bao, 40:371-379.
22. Murashige, T., Skoog, F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue cultures. Plant Physiology 15:473-497.
23. Niklas-Nowak, A., Olszewska, D., Kisiala, A., Nowaczyk, P. 2012. Study of individual plant responsiveness in anther cultures of selected pepper (Capsicum spp.) genotypes. Folia Horticulturae 24(2):141-146.
24. Nowaczyk, P., Olszewska, D., Kisiala, A. 2009. Individual reaction of Capsicum F₂ hybrid genotypes in anther cultures. Euphytica 168(2):225-233.
25. Pickersgill, B. 1997. Genetic resources and breeding of Capsicum spp. Euphytica 96:129-133.
26. Qin, X., Rotino, G. 1993. Anther culture of several sweet and hot pepper genotypes. Acta Horticulturae 402:313-316.
27. Rodeva, V.N., Irikova, T.P., Todorova, V.J. 2004. Anther culture of pepper (Capsicum annuum L.) comparative study on effect F the genotype. Biotechnology & Biotechnological.
28. TÜİK, 2020. http://www.tuik.gov.tr (Erişim:Mart 2021).