Morphological and Cytological Effects of In Vivo Colchicine Applications to 41B Rootstocks

Abstract

Economically, vineyard has been cultivated in a very wide area and has become almost impossible to sustainable without grape rootstock because phylloxera pests have spread to globally. Since the existing suspended rootstocks cannot fully meet the requirements of the industry, rootstock breeding is also continuous. For this purpose, it is attempted to develop new rootstocks that are shorter in vegetation duration, more resistant to biotic and abiotic stress conditions. The development of tetraploid grape varieties as well as rootstocks in viticulture has attracted more interest in recent years. In this study, 41B rootstock was treated with colchicine applications (0.1%, 0.3%, 0.5%, 0.7%, 0.9% and 1.1%) at different times (24, 48, 72 and 96 hours) to induce ploidy at the beginning of the fast-growing period rooted single node cuttings and the effects of the treatments have been examined. Colchicine caused morphological changes according to dose and application time. While the number of stoma was decreased, stoma size, stoma width and stoma area were increased. On the other hand, no cytological changes were detected in flow cytometry (FC) assays. As a result, it has been understood that the shoots from 41B single nods cannot reach mitotic autopolyploid plants according to the FC analysis of a total of 240 materials from colchicine applications with different doses and application times. The exact frequency of colchicine-induced polyploidy induction in the 41B grape rootstock is less than 1 / 240th of that obtained from this study. However, due to the significant morphological differences detected in the colchicine treated material and limited variation in the FC analysis, the material is monitored by transferring to open are to follow the subsequent process.

Keywords

• Grape rootstock
• Poliploidy
• Chemical mutattion
• Stoma
• Flow cytometry

41 B Asma Anacına In Vivo Kolhisin Uygulamalarının Morfolojik ve Sitolojik Etkileri

Abstract

Ekonomik olarak çok geniş bir alanda yapılan bağcılık, filoksera zararlısının geniş alanlara yayılması nedeniyle neredeyse anaç kullanılmadan yapılamaz hale gelmiştir. Mevcut asma anaçları sektörün gereksinimlerini tam olarak karşılayamadığından anaç ıslahı da süreklilik arz etmektedir. Bu maksatla vegetasyon süresi daha kısa, biyotik ve abiyotik stress koşullarına daha dayanıklı anaçların geliştirilmesine çalışılmaktadır. Bağcılıkta tetraploid üzüm çeşitlerinin yanısıra anaçların da geliştirilmesi son yıllarda daha yoğun ilgi çekmektedir. Bu çalışmada, 41B anacına ait tek göz çelikleri serada köklendirilip hızlı büyümeye geçtikleri dönemde farklı süre (24, 48, 72 ve 96 saat) ve dozlarda (%0.1, %0.3, %0.5, %0.7, %0.9 ve %1.1) kolhisin uygulamalarının ploidiyi teşvike yönelik etkileri incelenmiştir. Kolhisin doz ve uygulama sürelerine göre morfolojik değişikliklere neden olmuştur. Stoma boyu, stoma genişliği ve stoma alanında artış, stoma sayısında ise azalma tespit edilmiştir. Ancak flow sitometri (FC) analizlerinde sitolojik değişiklik tespit edilememiştir. Sonuçta, 41B tek göz çeliklerinden gelen sürgünlere farklı doz ve uygulama süreleriyle yapılan kolhisin uygulamalarından toplam 240 adet materyalin FC analizine göre mitotic autopolyploid bitkilere ulaşılamadağı anlaşılmıştır. 41B asma anacında kolhisinle polyploidi teşvikine yönelik tam mutasyon frekansının bu çalışmadan elde edilen bulgulara göre 1/240’den daha düşüktür. Bununla birlikte kolhisinle muamele edilmiş materyalde tespit edilen önemli morfolojik farklılıklar ve FC analizlerindeki sınırlı varyasyon nedeniyle materyalin bundan sonraki sürecinin takip etmek üzere araziye aktarılarak izlenmektedir.

Keywords

• Asma anacı
• Poliploidi
• Kimyasal mutasyon
• Stoma
• Flow sitometri