Effect of Auxin and Cytokinins on Micropropagation and Rooting of in vitro Shoot Tips of Safflower (Carthamus tinctorius L.) cv. “Balci”

Abstract

The aim of this study was to investigate the effect of some cytokine (BAP and Kin) and auxins (NAA and IAA) on micropropagation and rooting of linoleic type cultivar Balci of safflower. As a starting material, shoot tips of sterile seedlings obtained from mature seeds germinated in vitro conditions was used. For shoot multiplication, shoot tips were cultured in MS medium supplemented with different concentrations of BAP and Kin (0.0, 0.5, 1.0, 2.0, and 4.0 mg L^-1). The obtained shoots were transferred to the MS medium containing different NAA and IAA (0.0, 0.5, 1.0, and 2.0 mg L^-1) concentrations for rooting. The best shoot multiplication was obtained from medium with 0.5 mg L^-1 BAP with 5.33 shoots per explant among BAP applications, while in the Kin applications 3.75 shoots were obtained from the media containing 4.0 mg L^-1 Kin and 0.5 mg L^-1 Kin with 3.33 shoots. However, it was determined that vitrification occurred in shoots formed at all of the BAP and 4.0 mg L^-1 Kin application. Therefore, it was determined that MS medium supplemented with 0.5 mg L^-1 Kin is the ideal medium for in vitro shoot propagation of Balcı variety of safflower. It has been determined that the best root formation occurred in medium containing 2.0 mg L^-1 NAA with 20 roots to per explant. The obtained rooted seedlings were adapted to the soil by planting in pot containing a mixture of peat and perlite.

Keywords

• Carthamus tinctorius L.,in vitro,Rooting,Micropropagation

“Balcı” Aspir (Carthamus tinctorius L.) Çeşidinin in vitro Sürgün Uçlarının Mikroçoğaltımı ve Köklendirilmesi Üzerine Oksin ve Sitokininlerin Etkisi

Öz

Bu çalışmada, linoleik tipte olan Balcı aspir çeşidinin, mikroçoğaltımı ve köklendirilmesi üzerine bazı sitokinin (BAP ve Kin) ve oksinlerin (NAA ve IAA) etkisi incelenerek in vitro çoğaltım protokolünün geliştirilmesi amaçlanmıştır. Başlangıç materyali olarak, in vitro koşullarda çimlendirilen olgun tohumlardan elde edilen steril fidelerin sürgün uçları kullanılmıştır. Sürgün uçları mikroçoğaltım için, BAP ve Kin’in farklı konsantrasyonlarının (0.0, 0.5, 1.0, 2.0 ve 4.0 mg/L) bulunduğu MS besi ortamında kültüre alınmıştır. Elde edilen sürgünler köklendirme aşamasında farklı NAA ve IAA (0.0, 0.5, 1.0 ve 2.0 mg/L) konsantrasyonlarını içeren MS besi ortamına transfer edilmiştir. BAP konsantrasyonları arasında en iyi sürgün çoğaltımı, eksplant başına 5.33 adet sürgün ile 0.5 mg/L BAP’lı ortamdan elde edilirken, Kin uygulamalarında ise 3.75 adet sürgün ile 0.5 mg/L Kin ve 3.33 adet sürgün ile 4.0 mg/L Kin içeren ortamdan elde edilmiştir. Ancak BAP uygulamalarının genelinde ve 4.0 mg/L Kin uygulamasında oluşan sürgünlerde vitrifikasyon olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle, 0.5 mg/L Kin ile desteklenmiş MS besi ortamının Balcı aspir çeşidinin in vitro sürgün çoğaltımı için en ideal ortam olduğu tespit edilmiştir. En iyi kök oluşumunun, eksplant başına 20 adet ile 2.0 mg/L NAA içeren ortamda kültüre alınan sürgünlerde olduğu saptanmıştır. Elde edilen köklü fideler torf – perlit karışımı içeren saksılara dikilerek toprağa adaptasyonu sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Carthamus tinctorius L.,in vitro,Köklenme,Mikroçoğaltma

References

1. Başalma D, Uranbey S, Mirici S, Kolsarici Ö (2007). TDZ x IBA induced shoot regeneration from cotyledonary leaves and in vitro multiplication in safflower (Carthamus tinctorius L.). African Journal of Biotechnology, 8: 960–966.
2. Birben F (2015). Doğal Vejetasyondan Seçilen Aspir (Carthamus tinctorius L.) Hatlarında Verim, Kalite Ve Bazı Bitkisel Özelliklerin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, 63 s., Konya.
3. Culpan E (2015). Gibberellik Asit Ve Salisilik Asit Uygulamalarının Aspir (Carthamus tinctorius L.)’in Tohum Verimi Ve Kalite Özelliklerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,58 s., Tekirdağ.
4. Fan L, Guo M (2013). Progress of Safflower (Carthamus tinctorius L.) Regeneration through Tissue Culture. Journal of Medical Colleges of Pl. 289-301.
5. Ghasempour HR, Soheilikhah Zh, Zeberjadi AR, Ghasempour S, Karimi N (2014). In vitro Micropropagation, Callus İnduction and Shoot Regeneration in Safflower L. cv. Lesaf. Iranian Journal Of Plant Physiology. 4 (2): 999-1004.
6. Kanar Y (2016). Kahramanmaraş Koşullarında Bazı Aspir (Carthamus tinctorius) Çeşitlerinin Verim ve Verim Unsurlarının Belirlenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. 56 s., Kahramanmaraş.
7. Karaaslan D, Hakan M (2007). Diyarbakır Koşullarında Aspir İçin En Uygun Yazlık Ekim Zamanının Ve Çeşitlerinin Belirlenmesi. Türkiye VII. Tarla Bitkileri Kongresi. 665-668. Erzurum.
8. Kaya Ş (2017). Aspir (Carthamus Tinctorius L.) Bitkisi Balcı Çeşidinin Doku Kültürüyle In Vıtro Çoğaltımı. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. 59 s., İstanbul.

9. Konar V, Aşkın Y, Türkoğlu İ (2010). Yabani Aspir (Carthamus persicus Wild) Bitkisinin Yağ AsidiBileşiminin İncelenmesi. Fırat Üniv. Fen Bilimleri Dergisi, 22: 29-36.
10. Mariashibu TS, Anbazhagan VR, Jiang SY, Ganapathi A, Ramachandan S (2013). In vitro regeneration and genetic transformation of soybean, edited by James E. Board, published: January 2.
11. Motamedi J, Zebarjadi A, Kahrizi D, Salmanian AH (2011). In vitro propagation and Agrobacterium-mediated transformation of safflower (Carthamus tinctorius L.) using a bacterial mutated aroA gene [J]. Australian J Crop Science. 5:479-486.
12. Murashige T, Skoog F (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tabacco tissue cultures. Physiol. Plantarum. 15: 473-497.
13. Nikhil M, Dudhare MS, Jadhav PV, Moharil MP, Deshmukh AS (2014). İn Vitro Shoot Regeneratıon and Plantlet Development In Safflower (Carthamus tinctorius L.). The Bioscan. 9(2): 551-555.
14. Orlikowska TK, Dyer WE (1993). In vitro regeneration and multiplication of safflower (Carthamus tinctorius L.). Plant Science. 93: 151-157.Özdemir F, Türker M (2014). Effect of Different Combinations of BAP and NAA in vitro Propagation of Wild Safflower (Carthamus persicus Wild). Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi. 24 (1): 30-35. Özgen M, Özcan S, Sevimay CS, Sancak C, Yıldız M (1998). High frequency adventitious shoot regeneration in sainfoin. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 42: 205-208.Öztürk Ö (1994). Konya Ekolojik Şartlarında Bazı Aspir (Carthamus tinctorius L.) Çeşitlerinde Verim ve Verim Unsurlarının Tespiti. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi. 69.s., Konya.
15. Prasad BR, Khadeer MA, Seeta P, Anwar S Y (1991). İn vitro induction of androgenic haploids in safflower (Carthamus tinctorius L.) [J]. Plant Cell Rep. 10:48-51.
16. Radhika K, Sujatha M, Nageshwar RT (2006). Thidiazuron stimulates adventitious shoot regeneration in different safflower explants. Biologia Plantarum. 50: 174-179.
17. Sujatha M, Dinesh KV (2007). In vitro bud regeneration of Carthamus tinctorius and wild Carthamus species from leaf explants and axillary buds. Biologia Plantarum. 51: 782-786.
18. Talat K, Anwar SY (2010). High frequency somatic embryogenesis and plantlet regeneration via somaticembryos in safflower (Carthamus tinctorius L.). Biosciences Biotechnology Research Asia. 7: 239-249.
19. Yang J, Xiong L, Li T (2009). The Effect of Phytohormones on safllower regeneration plant [J]. J Chinese Med Mater. 32: 1335-1338.
20. Yaman H (2014). Aspir (Carthamus tinctorius L.) çeşitlerine uygulanan farklı dozda gama ışınının m1 ve m2 bitkilerinin bazı tarımsal özellikleri ve invitro adventif sürgün rejenerasyonu üzerine etkileri. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı. Doktora Tezi. 329 s., Ankara.