Investigation of Micropropagation and Rooting Performances of Some Citrus Hybrids in in vitro Conditions

Abstract

Citrus is one of the most important fruit species that is cultivated and has a high species diversity. Consuming fresh and using as a raw material in different industries increases the importance of citrus fruits. Therefore, development of new varieties and rootstocks in citrus fruits is very important. Plant tissue culture studies are a powerful alternative to reproduce valuable plants obtained as a result of crossbreeding studies. In this study, the effect of genotype and media on micropropagation performances of Sunki mandarin X Rubidoux trifoliate hybrids (Murashige and Skoog Medium -MS, Woody Plant Medium -WPM, Rugini Olive Medium -ROM) were investigated. In addition, the effect of genotype and different plant growth regulators (indole butyric acid - IBA and naphthalene acetic acid - NAA) on rooting of plants was investigated. Rooted plants acclimatized to greenhouse conditions. Among the genotypes, the most successful genotypes were SR-60 and SR-75 in the micropropagation stage, while the most successful genotypes were SR-41, SR-47 and SR-60 in the rooting stage. The effect of nutrient media on micropropagation was found statistically insignificant (P <0.05). In rooting assay, the most successful plant growth regulator for plant height and root length was determined as IBA, and the most successful plant growth regulator for root number was determined as NAA.

Keywords

• Plant tissue culture
• Rooting
• Micropropagation

Bazı Turunçgil Melezlerinin in vitro Koşullarda Mikroçoğaltım ve Köklenme Performanslarının Araştırılması

Öz

Turunçgiller yetiştiriciliği yapılan en önemli ve yüksek tür çeşitliliğine sahip meyve gruplarından biridir. Taze olarak tüketilmesi ve farklı endüstrilerde ham madde olarak kullanılması turunçgillerin önemini artırmaktadır. Bu nedenle turunçgillerde yeni çeşit ve anaç geliştirme çalışmaları oldukça önemlidir. Melezleme çalışmaları sonucunda elde edilen değerli bitkilerin çoğaltılması için bitki doku kültürü çalışmaları güçlü bir alternatiftir. Bu çalışmada, Sunki mandarin X Rubidoux üç yapraklı melezlerinin in vitro koşullarda mikroçoğaltımında genotip ve farklı besin ortamlarının (Murashige and Skoog Medium -MS, Woody Plant Medium -WPM, Rugini Olive Medium -ROM) etkisi incelenmiştir. Ayrıca bitkilerin köklendirilmesi üzerine genotip ve farklı bitki büyüme düzenleyicilerin (indol bütirik asit - IBA ve naftalen asetik asit - NAA) etkisi araştırılmıştır. Elde edilen köklü bitkiler dış koşullara alıştırılmıştır. Çalışmada kullanılan genotiplerden mikroçoğaltım aşamasında en başarılı genotipler SR-60 ve SR-75 olurken, köklenme aşamasında en başarılı genotipler SR-41, SR-47 ve SR-60 olmuştur. Besin ortamlarının mikroçoğaltım üzerine etkisi istatistiksel olarak önemsiz bulunmuştur (P<0.05). Köklenme denemelerinde bitki boyu ve kök uzunluğu için en başarılı bitki büyüme düzenleyici IBA, kök sayısı için en başarılı bitki büyüme düzenleyici ise NAA olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Bitki doku kültürü
• mikroçoğaltım
• köklenme

References

1. Amgai, R. B., Prasai, H. K., & Pandey, Y. R. (2016). Hormonal effect on mandarin orange (Citrus reticulata Blanco) micropropagation. Nepal Journal of Biotechnology, 4(1), 33-36. doi: 10.3126/njb.v4i1.16344
2. Ayadi, M., Hanana, M., Kharrat, N., Merchaoui, H., Marzoug, R. B., Lauvergeat, V., Rebai, A. & Mzid, R. (2016). The WRKY transcription factor family in Citrus: Valuable and useful candidate genes for citrus breeding. Applied Biochemistry and Biotechnology, 180(3), 516-543. doi: 10.1007/s12010-016-2114-8
3. Chamandoosti, F. (2017) Effect of interaction between different plant growth regulators on in vitro shoot multiplication of Citrus latifolia Tan. (persian lime). International Journal of Environmental and Agriculture Research, 3(7), 51-54. doi: 10.25125/agriculture-journal-IJOEAR-JUL-2017-11
4. Dönmez, D., Şimşek, Ö. & Kaçar, Y. A. (2016). Genetic engineering techniques in fruit science. International Journal of Environmental and Agriculture Research, 2(12), 115-128.
5. Gaspar, T., Kevers, C., Penel, C., Greppin, H., Reid, D. M., & Thorpe, T. A. (1996). Plant hormones and plant growth regulators in plant tissue culture. In vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 32(4), 272-289.
6. George, E. F., Hall, M. A., & De Klerk, G. J. (2007). Plant propagation by tissue culture: volume 1. the background (Vol. 1). Springer Science & Business Media. Iqbal, M., Wali, V. K., Bakshi, P., Kour, K., Razdan, V. K., Sinha, B. K., & Sood, K. K. (2019). In vitro propagation of Citrus species through callus induction and regeneration: A review. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 8(10), 2282-2295. doi: 10.20546/ijcmas.2019.810.265
7. İnceoğlu, Ü., Dönmez, D., Şimşek, Ö., Yeşiloğlu, T., & Kaçar, Y. A. (2018). Carrizo sitranjı (Citrus sinensis Osb. X Poncirus trifoliata Raf. Var “Carrizo”)'nın kök eksplantlarından bitki rejenerasyonunun optimizasyonu. Alatarım, 17(1), 18-26.
8. Santiago, R. T., dos Santos, K. C. F., Ledo, C. D. S., Gesteıra, A. D. S., Soares Filho, W. D. S., & Souza, A. D. S. (2019). Micropropagation of different citrus rootstocks using WPM medium culture. Journal of Agricultural Science, 11(4), 1-6. doi: 10.5539/

9. Simsek, O. (2018). Effect of Drought stress in in vitro and drought related gene expression in Carrizo citrange. Fresenıus Envıronmental Bulletın, 7(12 A), 9167-9171.
10. Şimşek, Ö., Dönmez, D., & Kaçar, Y. A. (2018). Bazı turunçgil anaçlarının in vitro kuraklık stresi koşullarında performanslarının araştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 28(3), 305-310. doi: 10.29133/yyutbd.428140
11. Tallón, C. I., Porras, I., & Pérez-Tornero, O. (2012). High efficiency in vitro organogenesis from mature tissue explants of Citrus macrophylla and C. aurantium. In vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 49(2):145-155. doi: 10.1007/s11627-012-9476-6
12. Yeşiloğlu, T. 2017. Turunçgil Anaçlarının Tarihçesi ve Yeni Anaçların Geliştirilmesi. TÜRKTOB Dergisi, 22, 12-14.
13. Yeşiloğlu, T., Çimen, B., İncesu, M., Yılmaz, B., Kaçar, Y. A., & Şimşek, Ö. (2013). Turunçgil sektörünün gereksinim duyduğu yeni çeşitlerin geliştirilmesi. International Journal of Agricultural and Natural Sciences, 6(2), 127-132.