Kalanşoda (Kalanchoe Blossfeldiana Poelnn.) In Vitro Mutasyon Islahı

Yıl 2024, Cilt: 20 Sayı: Özel Sayı, 31 - 43, 23.12.2024

Kadriye Yaprak Kantoglu , Okan Sarıtoprak , Ebru Akyüz Çağdaş , Evrim Okutan , Hakan Aktaş , Şeküre Şebnem Ellialtıoğlu

https://doi.org/10.58816/duzceod.1537178

Öz

Kalanşo (Kalanchoe blossfeldiana Poelnn.) son yıllarda iç mekân süs bitkisi olarak kullanımının dışında dış mekân ve kesme çiçek olarak da değerlendirmek üzere üzerinde ıslah çalışmaları yapılan katma değeri yüksek olan bir bitki türüdür. Bu nedenle ıslah çalışmaları her geçen gün yeni kalanşo çeşitlerinin geliştirilmesi için yoğunlaşmaktadır. Farklı ıslah yöntemleri uygulamada kullanılmakla birlikte, mutasyon ıslahına da yatkın olan bu tür için farklı varyasyonların oluşturulmasında in vivo ve in vitro mutasyon ıslahı çalışmaları değer arz etmektedir. Bu çalışmada, fiziksel mutagen olan kobalt 60 (Co60) kaynaklı gama ışını kullanılarak in vitro mutasyon ıslahı ile yeni çeşit adaylarının geliştirilmesi ve ıslah sürecinin in vitro tekniklerden yararlanılarak kısaltılması hedeflenmiştir. Çalışmanın sonucunda 119 Gy’lik ışınlama dozu ticari kalanşo çeşidi için etkili mutasyon dozu (EMD50) olarak belirlenmiştir. EMD50 ile bu dozun %10 alt ve üst sınırlarındaki dozlarda in vitro sürgün kültürleri ışınlanarak ana mutant populasyon oluşturulmuştur. M1V4 aşamasında dış koşullara aktarılan mutant klonlarda bitki ve çiçek gözlemi yapılarak ön seleksiyon gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kalanşo, in vitro mutasyon, fiziksel mutagen, gama ışını

Etik Beyan

Doğaya ve çevreye herhangi bir zarar verilmediği için bu çalışma için etik onaya gerek yoktur.

Destekleyen Kurum

Has Biotech Araştırma Geliştirme Tarım Sanayi ve Ticaret A.Ş.

Teşekkür

Has Biotech Araştırma Geliştirme Tarım Sanayi ve Ticaret A.Ş.'nin desteğine ve Türkiye Enerji Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu'nun teknik katkılarına araştırıcılar teşekkür ederler.

Kaynakça

• Anonymous, (1988). List of mutant cultivars. Mutation Breeding Newsletter, 31,25.
• Anonymous, (2024). Kalancho. https://en.wikipedia.org/wiki/Kalanchoe Erişim Tarihi 18.04.2024
• Bejaoui, R., Gümüş, C., Sönmez, K., Kırbay, E., Ellialtıoğlu, Ş. Ş. (2023).The effects of different PGR contents on in vitro organogenesis and shoot proliferation in kalanchoe (Kalanchoe blossfeldiana Poelln.). 11th International Conference on Agriculture, Animal Sciences and Rural Development, 995-1010. Muş.
• Bejaoui, R., Özdemir, G.E., Ellialtıoğlu, Ş.Ş. (2023). In vitro or ex vitro rooting and acclimatization of Kalanchoe blossfeldiana Poelln. shoots propagated by tissue culture technique. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 10(4): 843–853. Doi: https://doi.org/10.30910/turkjans.1288919
• Broertjes, C., Leffring, L. (1972). Mutation breeding of Kalancho. Euphytica 21: 415-423.
• Christensen, B., Sriskandarajah, S., Serek, M., Muller, R. (2008). Transformation of Kalanchoe blossfeldiana with rol-genes is useful in molecular breeding towards compact growth. Plant Cell Rep 27:1485–1495. DOI 10.1007/s00299-008-0575-0
• Cui, J., Kuligowska Mackenzie, K., Eeckhaut, T. et al. (2019). Protoplast isolation and culture from Kalanchoë species: optimization of plant growth regulator concentration for efficient callus production. Plant Cell Tiss Organ Cult 138, 287–297. https://doi.org/10.1007/s11240-019-01624-4
• Haspolat, G. (2024). Variations in flower color of mutant Chrysanthemums. Horticulturae 10, 385. https://doi.org/10.3390/horticulturae10040385
• Haspolat, G. (2022). Induction of mutagenesis on Chrysanthemums. Ornamental Horticulture https://doi.org/10.1590/2447-536x.v28i4.2523
• Jácome-Blásquez, F., Kim, M. (2023). Meristem genes are essential for the vegetative reproduction of Kalanchoë pinnata. Frontiers in Plant Science 14, 1157619. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1157619.
• Krupa-Małkıewıcz, M. (2010). Influence of chemical mutagens on morphological traits in kalanchoe (Kalanchoe Hybrida). Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin. 2010, Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 279 (15), 11–18.
• Kahraman, M.U, Boyacı, F. (2021). Kalanşo. Süs Bitkileri Islahı (Türler). Gece Kitaplığı, Ankara.
• Kahraman, M.U., Yalçın Mendi, Y., Karabıyık, Ş., Lütken, H.V., Favero, B.T. (2022). Kalanchoë Breeding: Past, Present and Future. Ornamental Horticulture 28, 1: 19-35. https://doi.org/10.1590/2447-536X.v28i1.2403
• Kantoğlu, K.Y., ve Kunter, B. (2021). Mutasyon Islahı. Süs Bitkileri Islahı (Klasik ve Biyoteknolojik Yöntemler), Gece Kitaplığı, Ankara.
• Kantoğlu, Y., Seçer, E., Erzurum, K., Tutluer, İ., Kunter, B., Peşkircioğlu, H., Sağel, Z. (2010). Improving tolerance to Fusarium oxysporum f. sp. melonis in melon using tissue culture and mutation techniques. Mass screening techniques for selecting crops resistant to disease. IAEA, Vienna.
• Li, R., Fan, L., Lin, J., Li, M., Liu, D., Sui, S. (2019). In vitro mutagenesis followed by polymorphism detection using start codon targeted markers to engineer brown spot resistance in kalanchoe. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 144(3):193–200. 2019. https://doi.org/10.21273/JASHS04571-18
• Malaure, R. S., Barclay, G., Power, J. B. Davey, M. (1991). The production of novel plants from florets of Chrysanthemum morifolium using tissue culture. I. shoot regeneration from ray florets and somaclonal variation exhibited by the regenerated plants. J Plant Physiol 139:8-13.
• Mandal, A.K., Chakrabarty, D., Datta, S.K. (2004). Application of in vitro techniques in mutation breeding of chrysanthemum. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 60, 33-38.
• MVD, (2024). IAEA Mutant Variety Data Base. https://nucleus.iaea.org/sites/mvd/SitePages/Search.aspx Erişim Tarihi: 18.04.2024
• Roychowdhury, R. and Tah, J. (2011). Mutation breeding in Dianthus caryophyllus for economic traits. Electronic Journal of Plant Breeding, 2(2):282-286
• Ryu J, Lyu JI, Kim D-G, Kim J-M, Jo YD, Kang S-Y, Kim J-B, Ahn J-W, Kim SH. (2020). Comparative Analysis of Volatile Compounds of Gamma-Irradiated Mutants of Rose (Rosa hybrida). Plants 9(9):1221. https://doi.org/10.3390/plants9091221
• Shafiei, M.R., Hatamzadeh, A., Azadi, P., Lahiji, H.S. (2019). Mutation Induction in Chrysanthemum Cut Flowers Using Gamma Irradiation Method. Journal of Ornamental plants, 9, 143-151.
• Stefanowicz-Hajduk J., Hering A., Gucwa M., Sztormowska-Achranowicz K., Kowalczyk M., Soluch A., Ochocka J.R. (2022). An in vitro anticancer, antioxidant, and phytochemical study on water extract of Kalanchoe daigremontiana Raym.-Hamet and H. Perrier. Molecules. 31;27(7):2280. https.//doi.org/10.3390/molecules27072280
• van Harten, A.M. (1998). Mutation Breeding: Theory And Practical Applications. Cambridge University Press, UK.
• Vargas A, Herrera I, Nualart N, Guézou A, Gómez-Bellver C, Freire E, Jaramillo Díaz P, López-Pujol J. (2022). The Genus Kalanchoe (Crassulaceae) in Ecuador: From Gardens to the Wild. Plants 11(13):1746. https://doi.org/10.3390/plants11131746