Effect of Genotype and Nutrient Medium on Anther Culture of Pepper (Capsicum annuum L.)

Year 2014, Volume: 1 Issue: 2, 108 - 116, 26.07.2014

Faten Alremi Hatıra Taşkın Kenan Sönmez Saadet Büyükalaca Şebnem Ellialtıoğlu

https://doi.org/10.30910/turkjans.160702

Cited By: 2

Abstract

Three different pepper genotypes (B, 151 and 171 breeding lines) and one pepper variety from Syria (Alfajer variety) as plant material and 16 different nutrient media combinations were tested to figure out effects of nutrient medium and genotype on anther culture of pepper. Eight different combinations (C series, C1-C8) of nutrient medium found by Dumas de Vaulx ve ark. (1981) and eight different combinations of Murashige ve Skoog (1962) nutrient medium (B series, B1-B8) were used as nutrient medium. Evaluation of experiments were performed according to genotypes and in per application, planted anther number, developed and transferred anther number, embryogenic anther number, obtained embryo number per developed anther and plant transformation ratio were calculated. The best results in Alfajer variety and B breeding line were obtained from C series nutrient media contained Kinetin + 2,4-D. B series MS nutrient media with NAA + BAP were found to be more successful than C series in genotypes 151 and 171. Activated charcoal added to the nutrient medium (0.25%) increased embryogenesis depending on genotype. B5 nutrient medium without silver nitrate gave the highest results in terms of embryo number and this medium was followed by C6, B3, B2, B7 nutrient media. All of the obtained embryos (except embryos obtained from B3 medium) converted to plants. In terms of genotypes; Alfajer variety and B breeding lines gave more successful results than genotypes 151 and 171. It was found that 94% of plants developed from embryos had haploid chromosome number.

Keywords

Capsicum annuum, androgenesis, nutrient medium, genotype, haploid

Biber (Capsicum annuum L.)’de Genotip ve Besin Ortamının Anter Kültürüne Etkileri

Abstract

Biberde anter kültüründe besin ortamı ve genotipin etkilerini araştırmak için yapılan bu çalışmada 3 farklı genotip (B, 151 ve 171 no’lu ıslah hatları) ve 1 adet Suriye’de kullanılan biber çeşidi (Alfajer) ile 16 farklı besin ortamı kombinasyonu test edilmiştir. Besin ortamı olarak Dumas de Vaulx ve ark. (1981) tarafından önerilen besin ortamının 8 farklı kombinasyonu (C serisi, C1-C8) ve Murashige ve Skoog (1962) temel besin ortamının 8 farklı kombinasyonu (B serisi, B1-B8) kullanılmıştır. Değerlendirmeler genotip bazında yapılmış; her uygulama için dikilen anter sayısı, gelişerek transfer ortamlarına alınan anter sayıları, embriyogenik anter sayısı, gelişen anter başına elde edilen embriyo sayısı ve bitkiye dönüşüm oranları hesaplanmıştır. Alfajer ve B hattı biber genotiplerinde Kinetin + 2,4-D içeren C serisi ortamlardan daha olumlu sonuçlar alınmıştır. 151 ve 171 no’lu yerel genotiplerde ise en başarılı sonuçları MS temelli ve NAA+BAP içeren B serisi ortamları vermiştir. Besin ortamına %0.25 oranında ilave edilen aktif kömür, embriyo oluşumunu genotipe bağlı olarak artırmıştır. Embriyo oluşumu bakımından gümüş nitrat içermeyen B5 ortamı en yüksek sonuçları vermiş ve bu ortamı C6, B3, B2, B7 besin ortamları izlemiştir. Elde edilen embriyoların tamamı (B3 ortamında elde edilenler hariç olmak üzere) bitkiye dönüşmüştür. Alfajer çeşidi ve B ıslah hattı, 151 ve 171 no’lu genotiplerden daha başarılı sonuçlar vermiştir. Ploidi düzeyine ilişkin bulgular değerlendirildiğinde, elde edilen embriyolardan gelişen bitkilerin %94’ünün haploid kromozom yapısına sahip oldukları belirlenmiştir.

Keywords

Capsicum annuum, androgenesis, besin ortamı, genotip, haploid

References

• Abak, K., 1983. Biberde (Capsicum annuum L.) anter kültürü yoluyla haploid bitki elde etme üzerinde araştırma. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yıllığı. Cilt: 33, Fasikül 1-2-34’den ayrı basım, 155-163.
• Alremi, F., 2013. Biberde (Capsicum annuum L.) Anter Kültüründe Genotip ve Besin Ortamının Etkisi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Adana, 89s.
• Andrews, J., 1985. Peppers. The Domesticated Capsicum. University. of Texas Pres, Box 7819 Austin, Texas 78713.
• Anonim, 2012. http://www.tuik.gov.tr/PreTablo. do?alt_id=1001.
• Ata, A., 2011. Biberlerde (Capsicum annuum L.) Anter Kültüründe Mevsim Etkisi ve Mikrospor Gelişimi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Adana, 89s.
• Bajaj, Y.P.S., 1990. Haploids in Crop Improvement. I. Biotechnology in Agriculture and Forestry, Vol: 12, Springer-Verlag, Berlin, New York.
• Büyükalaca, S., Çömlekçioğlu, N., Abak, K., Ekbiç, E. ve Kılıç, N., 2004. Effect of silver nitrate and donor plant growing conditions on production of pepper (Capsicum annuum L.) haploid embryos via anther culture. Europ. J. Hort. Sci., 69 (5): 206-209.
• Chambonnet, D., 1988. Production of haploid pepper plants. Bulletin interne de la station d’Amelioration des Plantes Maraicheres d’Avignon-Montfavet, France, 1-10.
• Chunling, L., 1992. Successful development of new sweet (hot) pepper cultivars by anther culture, Asia- Pasific Conference on Agricultural Biotechnology (APAB), August 20-24 Beijing, China.
• Çiner, D. ve Tıpırdamaz, R., 2002. The effects of cold treatment and charcoal on the in vitro androgenesis of pepper (Capsicum annuum L.). Turkish Journal of Botany, 26: 131-139.
• Çömlekçioğlu, N., Büyükalaca, S. ve Abak, K., 1999. Şanlıurfa ve Kahramanmaraş biber populasyonlarında anter kültürü yöntemiyle haploid bitki elde etme olanakları. Türkiye III. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi, Ankara, 897-900.
• Çömlekçioğlu, N., Büyükalaca, S. ve Abak, K., 2001. Effect of silver nitrate on haploid embryo induction by anther culture in pepper (Capsicum annuum). XI th EUCARPIA Meeeting on Genetics and Breeding of Capsicum & Eggplant, 2001, Antalya-Turkey.
• Dias, J.S. ve Martins, M.G., 1999. Effect of silver nitrate on anther culture embryo production of different Brassica oleracea morphotypes. Scientia Horticulturae, 82: 299-307.
• Dumas De Vaulx, R., Chambonnet, D. ve Sibi, M., 19 Culture in vitro d’antheres de piment (Capsicum annuum L.): amelioration des taux d’obtention de plantes chez differents genotypes par de traitments a +35°C. Agronomie, 11: 859. Ellialtıoğlu, Ş. ve Tıpırdamaz, R., 1997. Soğuk Uygulamaları ve Aktif Kömürün Patlıcan ve Biberde in vitro Androgenesis Üzerine Etkileri, TOGTAG 87 No’lu Proje Sonuç Raporu, Ankara, 98s.
• Ellialtıoğlu, Ş., Kaplan, F. ve Abak, K., 2001. The effect of carrot extract and activated charcoal on the androgenesis of pepper. XI th EUCARPIA Meeting on Genetic and Breeding of Capsicum and Eggplant, Antalya-Turkey, 142-1
• Ellialtıoğlu, Ş., Sarı, N. ve Abak, K., 2002. Haploid Bitki Üretimi. (M. Babaoğlu, E. Gürel ve S. Özcan editörleri). Bitki Biyoteknolojisi I-Doku Kültürü ve Uygulamaları. S.Ü. Vakfı Yayınları, Konya, s:137-189.
• Ercan, N., Boyacı, F. ve Ayar, F., 2001. Biberde (Capsicum annuum L.) anter kültürü yoluyla haploid bitki eldesi üzerine farklı besin ortamlarının etkisi. GAP II. Tarım Kongresi, 24-26 Ekim, Şanlıurfa, Cilt 1: 121-128.
• Gemesne Juhasz, A., Petus, M., Venzcel, H., Sagi, Z.S. ve Zatyko, L., 2001. Colchicine, an efficient genome doubling agent for anther derived haploid paprika (Capsicum annuum L.) plants. XI th
• Eucarpia Meeting on Genetics and Breeeding of Capsicum&Eggplant, Antalya, 146. George, L. ve Narayanaswamy, S., 1973. Haploid Capsicum through experimental androgenesis. Protoplasma, 78: 467–470.
• Greenleaf, W.H., 1986. Pepper Breeding. Breeding Vegetable Crops. A.V.I., 67-127.
• Harn, C., Kim, M.Z., Choi, K.T ve Lee, Y.I., 1975. Production of haploid callus and embryoid from the cultured anther of Capsicum annuum. Sabrao J, 7: 71-77.
• Heiser, C.B.J.R., 1976. Peppers, In: Evoluation of Crop Plants. (Edited by N. W. Simmands, 1986). Longman Sci.& Tech. Report, 2652
• IBPGR, 1983. Genetic resources of Capsicum, IBPGR Secretariat, Rome, 49. Karakullukçu, Ş., 19 Değişik Patlıcan Genotiplerinde in vitro Androgenesis ve Haploid Bitki Oluşumunu Uyarıcı Bazı Etmenler Üzerinde Araştırmalar, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Ankara, 139s.
• Karakullukçu, Ş. ve Abak, K., 1992. Patlıcanda anter kültürü üzerinde araştırmalar: I. Elverişli tomurcuk döneminin belirlenmesi. DoğaTurkish Journal of Agriculture and Forestry, 17: 801-810.
• Karakullukçu, Ş. ve Abak, K., 1993. Patlıcanda anter kültürü üzerinde araştırmalar. II. Şeker ve büyümeyi düzenleyicilerin etkileri. DoğaTurkish Journal of Agriculture and Forestry, 17: 811-820.
• Koleva-Gudeva, L.R., Spasenoski, M. ve Trajkova, F., 2007. Somatic embryogenesis in pepper anther culture: The effect of incubation treatments and different media. Scientia Horticulturae, 111: 114–119.
• Mityko, J., Andrasfalvy, A., Csillery, G. ve Fari, M., 19 Anther culture response in different genotypes and F1 hybrids of pepper (Capsicum annuum L.). Plant Breeding, 114: 78Morrison, R., Koning, R.E. ve Evans, D.A., 1986. Anther culture of an interspesific hybrid of Capsicum. Journal of Plant Physiology, 126: 1Murashige, T. ve Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassy with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant, 15: 473-497.
• Novak, F.J., 1974. Induction of a haploid callus in anther cultures of Capsicum sp., Z. Pflanzenzenphysiol, 68: 97-114.
• Reinert, J. ve Bajaj, Y.P.S., 1977. Anther Culture: Haploid Production and Its Significance. In: Applied and Fundamental Aspects of Plant Cell, Tissue and Organ Culture. (Reinert, J. and Bajaj, Y.P.S, Eds) Springer-Verlag, Berlin, pp. 251-267.
• Rodeva, V.N., Irı ̇kova, T.P. ve Todorova, V.J., 2004 Anther culture of pepper (Capsicum annuum L.) Comparative study on effect of the genotype. Biotechnol. & Biotechnol. Eq, 18/2004/3.
• Rubio, C., Hardisson, A., Martín, R.E., Báez, A., Martín, M.M. ve Álvarez, R., 2002. Mineral composition of the red and green pepper (Capsicum annuum) from Tenerife Island. Eur Food Res Technol, 214: 501-504.
• Saccardo, F. ve Devreux, M., 1974. In vitro production of plantlets from anther culture of Capsicum annuum L. Proc. of Eucarpia: Genet. Breeding of Capsicum. Budapest, pp. 45-49.
• Sayılır, A. ve Özzambak, E., 2002. Biber anter kültüründe uygun tomurcuk büyüklüğü tespiti ile besin ortamları karışımlarının ve soğuk uygulama sürelerinin embriyo verimine etkisi üzerine bir araştırma. IV. Sebze Tarımı Sempozyumu, Bursa.
• Taşkın, H., Büyükalaca, S., Keleş, D. ve Ekbiç, E., 20 Induction of microspore-derived embryos by anther culture in selected pepper genotypes. African Journal of Biotechnology, 10(75): 17116-17121.
• Wang, Y.Y., Sun, C.S., Wang, C.C. ve Chien, N.J., 19 The induction of polen plantlets of Triticale and Capsicum annuum from anther culture. Sci. Sin, 16: 147-151.