Lily (Lilium candidum L.) the Agricultural and Commercial Potential of Micropropagation the Plant Using Bulb Scales in vitro Environment

Year 2024, Volume: 53 Issue: Özel Sayı 1, 61 - 68, 16.07.2024

İlknur Eskimez , Yeşim Mendi , Mehmet Polat , Adnan Nurhan Yıldırım

https://doi.org/10.53471/bahce.1481846

Abstract

Lily (Lilium spp.) is a widely cultivated ornamental plant worldwide due to its aesthetic value and economic significance. The in vitro propagation and cultivation of this plant have garnered significant attention for various reasons, including the preservation of genetic variation, the production of genotypes resistant to diseases, and the enhancement of commercial production. In this context, the cultivation and propagation of lilies based on bulb scales in an in vitro environment represent a significant application within modern plant propagation methods. This study aims to evaluate the results and findings of research conducted on lilies in vitro using bulb scales. In vitro culture techniques are powerful tools that allow the controlled growth and development of plant cells. These techniques are employed to investigate various parameters in the fields of plant physiology, morphology, and molecular biology. Lily propagation with bulb scales in vitro encompasses topics such as plant regeneration, tissue culture optimization, the effects of hormonal regulation, and quality control. In these studies, variables such as different nutrient media, hormone combinations, light regimes, and propagation methods have been examined for their impact on the in vitro growth of lilies and bulb scales. The results of these studies provide important perspectives on how the in vitro propagation of lilies can be optimized for increased productivity, quality, and disease resistance. In conclusion, research on the in vitro propagation of lilies using bulb scales provides valuable insights for practical applications in lily cultivation, including increasing productivity, preserving genetic variations, and producing plant materials resistant to diseases.

Keywords

Lily, in vitro, bulb scale, regeneration

Zambak (Lilium candidium L.) Bitkisinin in vitro Ortamda Soğan Pulları Kullanılarak Çoğaltılmasının Tarımsal ve Ticari Potansiyeli

Abstract

Zambak (Lilium spp.), estetik değeri ve ekonomik önemi nedeniyle dünya çapında yaygın olarak yetiştirilen bir süs bitkisidir. Bu bitkinin in vitro koşullarda çoğaltılması ve yetiştirilmesi, genetik varyasyonların korunması, hastalıklara karşı dirençli genotiplerin üretilmesi ve ticari üretimin artırılması gibi çeşitli nedenlerle büyük ilgi görmektedir. Bu bağlamda, zambak bitkisinin soğan pulları temelinde in vitro ortamda yetiştirilmesi ve çoğaltılması, modern bitki çoğaltma yöntemleri arasında önemli bir uygulama alanını oluşturmaktadır. Bu çalışma, zambak bitkisinin in vitro koşullarda soğan pulları üzerine yapılan çalışmaların sonuçlarını ve elde edilen bulguları değerlendirmeyi amaçlamaktadır. İn vitro kültür teknikleri, bitki hücrelerinin kontrollü koşullarda büyütülmesini ve geliştirilmesini sağlayan güçlü araçlardır. Bu teknikler, bitki fizyolojisi, morfolojisi ve moleküler biyoloji alanlarında çeşitli parametreleri incelemek için kullanılır. Zambak bitkisinin soğan pulları ile in vitro çoğaltımı, bitki rejenerasyonu, doku kültürü optimizasyonu, hormonal düzenlemelerin etkisi ve kalite kontrolü gibi konuları içermektedir. Yapılan çalışmalarda, farklı besin ortamları, hormon kombinasyonları, ışık düzenlemeleri ve çoğaltım yöntemleri gibi değişkenlerin, zambağın in vitro gelişimi ve soğan pulları üzerine etkileri incelenmiştir. Bu çalışmaların sonuçları, zambak bitkisinin in vitro çoğaltımının artan verimlilik, kalite ve hastalık direnci açısından nasıl optimize edilebileceği konusunda önemli perspektifler sunmaktadır. Sonuç olarak, zambak bitkisinin in vitro ortamda soğan pulları ile çoğaltımı üzerine yapılan çalışmalar, zambak yetiştiriciliğinde verimliliği artırmak, genetik varyasyonları korumak ve hastalıklara karşı dirençli bitki materyali üretmek gibi pratik uygulamalara yönelik önemli bilgiler sağlamaktadır.

Keywords

Lilyum, in vitro, soğan pulu, rejenerasyon

References

• Patil, A.M., Gunjal, P.P., Das, S. 2021. In vitro micropropagation of Lilium candidum bulb by application of multiple hormone concentrations using plant tissue culture technique. International Journal for Research in Applied Sciences and Biotechnology 8(2):244-253.
• Lim, K.B., Van Tuyl, J.M. 2006. Lily: Lilium hybrids. In Flower breeding and genetics: issues, challenges and opportunities for the 21. century. Dordrecht: Springer Netherlands, pp:517-537.
• Saygılı, L. 2012. Lilium yetiştiriciliğinde farklı agregatların ve besin solüsyonlarının kullanım olanakları (Yüksek Lisans Tezi). Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Aydın.
• Gürsan, D. 2014. Bazı zambak (Lilium spp.) türlerinin in vitro çoğaltımı (Doktora Tezi). Uludağ Üniversitesi, Bursa.
• Crockett, J.U., Books, T.L. 1973. Flowering house plants. (No Title).
• Daneshvarroyandazagh, S., Pehlivan, E.C., Teykin, E.E., Çiftçi, H.S. 2014. Lilium candidum L.’da in vitro mikroçoğaltım ile kozmetik sanayisine ham madde temini. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 1(ÖzelSayı-2):1911-1916.
• Askari, N., Visser, R.G. 2022. The role of scale explants in the growth of regenerating lily bulblets in vitro. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 149(3):589-598.
• Deswiniyanti, N.W., Lestari, N.K.D. 2020. In vitro propagation of Lilium longiflorum Bulbs using NAA and BAP plant growth regulator treatment. KnE Life Sciences.
• Robb, S.M. 1957. The culture of excised tissue from bulb scales of Lilium speciosum Thunb. Journal of Experimental Botany 8(24):348-352.12.
• Takayama, S., Misawa M. 1982. Regulation of organ formation by cytokinin and auxin in Lilium bulb scale grown in vitro. Plant Cell Physiology 23:67-74.
• Rafiq, S., Rather, Z.A., Bhat, R.A., Nazki, I.T., Al-Harbi, M.S., Banday, N., Andrabi, N. 2021. Standardization of in vitro micropropagation procedure of oriental Lilium hybrid cv. ‘Ravenna’. Saudi Journal of Biological Sciences 28(12):7581-7587.
• Altan, F. 2003. Lilium candidum L.nin mikroçoğaltımı (Yüksek Lisans Tezi). Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla.
• Öksüz, Ş. 1993. Doku kültürü yöntemi ile değişik besi ortamlarında beyaz zambak yetiştirilmesi (Yüksek Lisans Tezi). Akdeniz Üniversitesi, Antalya.
• Karakaş, H. 2021. Farklı besin ortamlarında kültüre alınan Lilium candidum L.’nin mikroçoğaltımı ve kriyoprezervasyonu için biyoteknolojik yöntemlerin oluşturulması. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı, 122s.
• Polat, M., Eskimez, I. 2022. The effects of different hormone combinations on in vitro micropropagation of aronia (Aronia melanocarpa (Michx.) elliott). Fresenius Environmental Bulletin, 31(01A):1219-1227.
• Bilir, Ö. 2016. Bitki genetik kaynaklarının muhafazası açısından biyoteknoloji. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi (2):29-33.
• Yılmaz-Gökdoğan, E., Kaya, E. 2017. Bitki biyoçeşitliliğinin kısa, orta ve uzun süreli korunması: biyoteknoloji ve kriyoprezervasyon. Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(1):87-111.
• Youssef, N.M., Shaaban, S.A., Ghareeb, Z.F., Taha, L.S. 2019. In vitro bulb formation of direct and indirect regeneration of Lilium orientalis cv. “Starfighter” plants. Bulletin of the National Research Centre 43(1):1-9.
• Lapiz-Culqui, Y.K., Meléndez-Mori, J.B., Mállap-Detquizán, G., Tejada-Alvarado, J.J., Vilca-Valqui, N.C., Huaman-Human, E., ... & Goñas, M. 2022. In Vitro bulbification of five lily varieties: an effective method to produce quality seeds and flowers. International Journal of Agronomy, 2022.
• Wu, Y., Sun, M., Zhang, J., Zhang, L., Ren, Z., Min, R., Xia, Y. 2019. Differential effects of paclobutrazol on the bulblet growth of oriental lily cultured in vitro: growth behavior, carbohydrate metabolism, and antioxidant capacity. Journal of Plant Growth Regulation 38:359-372.
• Balkaya, A., Duman, İ., Engiz, M., Ermiş, S., Onus, A. N., Özcan, M., Özer, M. 2015. Bahçe bitkileri tohumluğu üretimi ve kullanımında değişimler ve yeni arayışlar. Türkiye Ziraat Mühendisliği 8. Teknik Kongresi Bildiriler Kitabı-2, s:985.
• Song, J.Y., Lee, Y.Y., Yi, J.Y., Lee, J.R., Yoon, M.S. 2021. Enhancing in vitro growth of bulbs for mass propagation of lily germplasm. Korean Journal of Plant Resources 34(1):17-22.
• Taha, L.S., Sayed, S.S., Farahat, M.M., El-Sayed, I.M. 2018. In vitro culture and bulblets induction of Asiatic hybrid lily ‘red alert’. Journal of Biological Sciences 18(2):84-91. Sun, L., Zhou, Z., Cheng, K. 2013. Plant micropropagation from in vitro cultured bulb scales of Lilium lancifolium. Life Sci. J. 10:2689-2692.
• Sahoo, M.R., Devi, M.P., Dasgupta, M., Prakash, N., Ngachan, S.V. 2018. An efficient protocol for in vitro regeneration and conservation of Shirui lily (Lilium mackliniae Sealy): a lab-to-land approach to save the rare endangered Asiatic lily species. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant 54(6):701-710.