Determination of Plant Regeneration Protocol of the ‘Viking’ Aronia Cultivar under In Vitro Conditions

Year 2025, Volume: 54 Issue: 1, 11 - 16, 27.05.2025

Zeynep Nas , Ahmet Eşitken , Lütfi Pırlak

https://doi.org/10.53471/bahce.1618731

Abstract

In this study, in vitro propagation of ‘Viking’ aronia cultivar was investigated. For this purpose, different cytokinin types (meta-Topolin, Benzyladenine, Thidiazuron, Kinetin) and concentrations (0.5, 1.0 mg.l⁻¹) were tested in MS nutrient medium for propagation medium. Except for cytokinins, GA₃ (0.25 mg.l⁻¹) and low concentration of IBA (0.01 mg.l⁻¹) were added and equal concentrations were used in all treatments. For the rooting medium, different concentrations of IBA (0.125, 0.25, 0.5, 1.0 mg.l⁻¹) and activated charcoal (0.5, 1.0 g.l⁻¹) were tested in MS and ½MS media. During the study, plant vitality, shoot number, shoot length, rooting rate, root number and root length were measured. At the end of the study, 100% viability was detected in all treatments. The highest number of shoots was observed in media containing TDZ; however, most of the shoots that can be used as micro cuttings were obtained from media containing BA and mT. The highest number of shoots occurred at 1.0 mg.l⁻¹ concentrations of media containing BA and mT and 16.83 and 21.76 shoots/explants were obtained, respectively. 100% rooting was achieved in all treatments, including the control. The highest root number was observed in ½MS medium (10.17 roots/explant) containing 1.0 mg.l⁻¹ IBA. Higher root number was obtained in ½MS medium compared to MS medium; However, it was determined that the root length decreased with the increase in the root number. The acclimatization phase has resulted in high success, 98% of plants in ½MS medium and 92.4% of plants in MS medium survived.

Keywords

Aronia, in vitro, rooting, micropropagation, cytokinin

Project Number

22401040

‘Viking’ Aronya Çeşidinin In Vitro Şartlarda Bitki Rejenerasyon Protokolünün Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada ‘Viking’ aronya çeşidinin in vitro çoğaltımı araştırılmıştır. Bu amaçla çoğaltma ortamı olarak MS besin ortamında farklı sitokinin tipleri (meta-Topolin, Benzyladenine, Thidiazuron, Kinetin) ve dozları (0.5, 1.0 mg.l⁻¹) denenmiştir. Sitokininler dışında ortama GA₃ (0.25 mg.l⁻¹) ve düşük dozda IBA (0.01 mg.l⁻¹) ilave edilmiş ve tüm uygulamalarda eşit doz kullanılmıştır. Köklenme ortamı için MS ve ½MS ortamlarında, farklı dozlarda IBA (kontrol, 0.125, 0.25, 0.5, 1.0 mg.l⁻¹) ve aktif kömür (0.5, 1.0 g.l⁻¹) denenmiştir. Çalışma sonunda bitki canlılığı, explant başına sürgün sayısı (adet), sürgün uzunluğu (cm), köklenme oranı (%), kök sayısı (adet) ve kök uzunluğu (cm) ölçülmüştür. Çalışma sonunda, tüm uygulamalarda %100 canlılık tespit edilmiştir. En yüksek sürgün sayısı TDZ içeren ortamlarda tespit edilmiş; fakat mikro çelik olarak kullanılabilecek sürgünlerin çoğu BA ve mT içerikli ortamlardan elde edilmiştir. BA ve mT içerikli ortamların 1 mg.l⁻¹ dozlarında en yüksek sürgün sayısı meydana gelmiş ve sırasıyla 16.83 ve 21.76 adet sürgün/eksplant elde edilmiştir. Kontrol dahil olmak üzere tüm uygulamalarda %100 köklenme gerçekleşmiştir. En yüksek kök sayısı 1.0 mg.l⁻¹ IBA içeren ½MS ortamında (10.17 kök/eksplant) tespit edilmiştir. ½MS ortamında, MS ortamına kıyasla daha yüksek kök sayısı elde edilmiş; fakat kök sayısının artmasıyla kök uzunluğunda kısalma tespit edilmiştir. Aklimatizasyon aşaması yüksek başarı ile sonuçlanmış, ½MS ortamındaki bitkilerin %98’i, MS ortamındakilerin ise %92.4’ü hayatta kalmıştır.

Keywords

aronya, in vitro, köklenme, mikro çoğaltım, sitokinin

Supporting Institution

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ

Project Number

22401040

Thanks

Bu çalışma, 22401040 numaralı proje kapsamında Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) tarafından desteklenmiştir.

References

• Kokotkiewicz, A., Jaremicz, Z. Luczkiewicz, M., 2010. Aronia plants: a review of traditional use, biological activities, and perspectives for modern medicine. Journal of Medicinal Food, 13(2), 255-269.
• Engin, S.P., 2020. ‘Nero’ ve ‘Viking’ Aronya (Aronia melanocarpa (Michx) Elliot) çeşitlerinin agromorfolojik özellikleri ve farklı olgunluk seviyelerindeki meyve kalite parametrelerinin belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Bursa.
• Rusea, I., Popescu, A., Isac, V., Șutan, A., Hoza, D., 2019. High efficiency shoot multiplication from in vitro cultured meristems of Aronia melanocarpa cv. Nero. Scientific Papers. Series B. Horticulture, 63(1), 65-74.
• Litwińczuk, W., 2012. Micropropagation of chokeberry by in vitro axillary shoot proliferation, in: protocols for micropropagation of selected economically-important horticultural plants. Eds: Springer, pp:179-186.
• Nas, Z., Eşitken, A., Pirlak, L., 2023. The responses of ‘Viking’ aronia variety to salinity stress under in vitro conditions. Erwerbs-Obstbau, 65(6), 2547-2552.
• Murashige, T., Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15(3), 473-497.
• Nas, Z., Eşitken, A., 2023. Micropropagation of an apricot (Prunus armeniaca L.) rootstock candidate. Erwerbs-Obstbau, 65(6), 2357-2365.
• Nas, Z., 2021. Anaçlık potansiyel gösteren 42-01 zerdali genotipinin in vitro mikroçoğaltım özelliklerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Konya, 51.
• Nas, M.N., Read, P., 2004. Improved rooting and acclimatization of micropropagated hazelnut shoots.
• Sivanesan, I., Saini, R.K., Kim, D.H., 2016. Bioactive compounds in hyperhydric and normal micropropagated shoots of Aronia melanocarpa (michx.) Elliott. Industrial Crops and Products, 83, 31-38.
• Borsai, O., Clapa, D., Fira, A., Hârța, M., Szabo, K., Dumitraș, A., Pamfil, D., 2017. In vitro propagation of Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott. II International Symposium on Fruit Culture along Silk Road Countries 1308, 213-222.
• Rusea, I., Popescu, A., Isac, V., Șuțan, A.N., Hoza, D., 2018. Adventitious shoot regeneration from petiole explants in black chokeberry (Aronia melanocarpa). Scientific Papers, 83.
• Imrak, B., Kafkas, E., Tufan, M., 2021. The investigation of the impact of different plant growth regulators on micropropagation of aronia (Aronia melanocarpa L). Agbiol 2021, 265.
• Kwak, M.-C., Choi, C.-H., Choi, Y.-E., Moon, H.-K., 2015. Micropropagation of aronia (Aronia melaocarpa Elliot, black chokeberry) and its 5 varieties. Journal of Plant Biotechnology, 42(4), 380-387.
• Cheng, Y., 2017. Tissue culture of Aronia melanocarpa. Protection Forest Science and Technology.
• Brand, M.H., Cullina, W.G., 1990. Micropropagation of Aronia arbutifolia and A.melanocarpa. HortScience, 25(9), 1096a-1096.
• Brand, M.H., Cullina, W.G., 1992. Micropropagation of red and black chokeberry (Aronia spp.). HortScience, 27(1), 81-81.
• Pırlak, L., Almokar, H., 2018. Propagation of aronia (Aronia melanocarpa) with tissue culture. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences, 32(3), 549-558.
• Polat, M., Eskimez, I., 2022. The effects of different hormone combinations on in vitro micropropagation of aronia (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott).