Buğdayda F2 Generasyonunda Anter Kültürü Tekniği Kullanılarak Saf Hatların Elde Edilmesi

Öz

Bu çalışma 2013-2014 yıllarında Geçit Kuşağı Tarımsal Araştırma Enstitüsü’nde yürütülmüştür. Çalışmanın amacı, klasik buğday ıslah programlarının anter kültürü tekniği ile kombine edilmesi böylece ıslah sürecinin kısaltılması klasik ıslah metodlarına göre daha kısa sürede çok miktarda %100 saf hat elde edilmesi ve dolayısıyla yeni çeşitlerin geliştirilmesinde zaman tasarrufu sağlanarak maliyetin düşürülmesidir.Araştırmada 61 adet ekmeklik buğday F₂ melezi kullanılmıştır. F₂ melezlerinin tohumlarının vernalizasyon ihtiyacı karşılandıktan sonra 2014 yılı Ağustos ayında seraya ekilmiştir.Ekim ayında başaklar alınmaya başlanmıştır.Erken-orta tek çekirdekli dönemde alınan başaklar naylon poşetler ile sarılmış ve 4°C’ de 12-15 gün süresince bekletilmiştir.Başaklar steril edildikten sonra MN6 besin ortamına her petri kabına 50-100 arasında anter ekimi yapılmıştır. Anterlerin bulunduğu petri kapları 28°C de ve karanlık koşullarda inkubatörlere bırakılmıştır.İnkubatörde 28. günden sonra oluşan kalluslar steril kabin içine alınarak doğrudan 190 II katı rejenerasyon ortamı üzerine aktarılmıştır. Kallusların aktarıldığı petri kapları 25°C de 16 saat ışık (50 µmol s^-1 m^-2) ve 8 saat karanlık koşullarda iklim odalarında bitkiler rejenere oluncaya kadar bekletilmiştir.  Bu ortamda gelişen bitkiler 1-1.5 cm olunca 190 II kök besi ortamını içeren test tüplerine aktarılmıştır.Çalışma sonucunda F₂ bitkilerinden 107,984 anter ekimi yapılmış, 22,979 kallus oluşmuş, 1160 bitki elde edilmiştir. Çalışmanın devamında, elde edilen bitkiler vernalize edilmek üzere 4°C’de soğuk iklim odasına aktarılmaya başlanmıştır, Vernalize edilen bitkiler saksılara aktarılarak 15°C’de 16 saat ışık/8 saat karanlık ortamda 2 hafta süreyle iklim dolaplarında bekletilecektir Elde edilen bitkilerin ploidi düzeylerine bakılarak spontan diploid olanlar iklim dolaplarına ve seralara aktarılacaktır. Haploid bitkilere ise kolkisin uygulanarak kromozom katlaması yapılacaktır.Tohum elde edilen saf hatlardan daha sonra tohum çoğaltımı yapılacaktır.

Anahtar Kelimeler

• Anter,double haploid

Obtaining The Pure Line in F2 Generation Wheat Using Anther Culture Technique

Öz

This study was conducted at theTransitional Zone Agricultural Research Institute in the years 2013-2014. The purpose of the study was providing the combination conventional breeding in tegration with anther culture techniques, so obtaining more than %100 pureline in a short time according to conventional breeding methods, saving time and reducing cost for development of newvarieties.  In this research, 61 genotypes of F₂ hybrid bread wheat were used. F₂ hybrid seeds were sown in greenhouse in August 2014, after vernalization requirement was satisfied. Grain ears were taken at October, 2014.  Ears which were taken at early-midsingle-coreperiod were wrapped in plastic bags at 4°C and kept during the 12-15 days. After ears were made sterile, anther cultivation was made 50-100 units per each petri dish, in the MN6 nutrient media. Petri dishes which were containing the anthers were left in the incubator at dark conditions and 28°C. Callus which were formed after 28 days in the incubator, was transferred directly into a sterile cabine and inserted in 190 II solid regeneration medium. The petri dishes which callus’s were transfered into, were kept at 25°C for 16 hours light (50 µmol s^-1 m^-2) and 8 h dark conditions at the climate chamber until they regenerated. Growing plants In the semedia were transferred to the190 II medium containing stem test tube when they were done 1-1.5 cm. As a result, 129.744 anther was planted from F₂ hybrids, 14,836 callus were formed and 1104 plants were obtained. At the continuation of work, the obtained plants began to be transferred into the cold climate chamber at 4°C for the vernalisation. Vernal plants were transferred into pots at 15°C for 16 h light / 8 hours of darkness for waiting two weeks in the climate cabinet. Ploidy levels of plants were determinated and the spontaneous diploid ones will be transferred to the greenhouse and climate cabinets. Colchicine will be applied to the haploid plants for chromosome doubling. Then, the obtained seeds from the pure lines will be used for the seed multiplication.

Anahtar Kelimeler

• Anther,double haploid

Kaynakça

1. Altıntaş S., Hatipoğlu R. ve Genç İ. 2005. Donor Bitkilerin Yetişme Koşulları Ve Anterlere Farklı Sürelerle Soğuk Uygulamasının Ekmeklik Buğdayda Haploid Bitki Rejenerasyonuna Etkileri Üzerinde Bir Araştırma. Türkiye VI. Tarla Bitkileri Kongresi, 5-9 Eylül 2005, Antalya, Cilt II: 679-684.
2. Bilir Ö., Yorgancılar Ö., Özdemir E., Bolat N., Demir B. ve Yüksel S., 2009. Anter Kültürü Yöntemi Kullanarak Kışlık Buğday Çeşitlerinde Kallus Oluşumu Ve Rejenerasyon Frekansları. Türkiye VIII. Tarla Bitkileri Kongresi, 19-22 Ekim 2009, Hatay.
3. Bullock W.P., Baenziger P.S., Schaffer G.W. and Bottino P.J. 1982. Anther Culture Of Wheat (Triticum aestivum L.) F1’s And Their Reciprocal Crosses. Theor. Appl. Genet., 62: 155-159.
4. Cistue L., Soriano M., Castillo A.M., Valles M.P., Sanz J.M. and Echavarri B., 2006. Production Of Doubled Haploids In Durum Wheat (Triticum turgidum L.) Through Isolated Microspore Culture. Plant Cell Reports 25: 257-264.
5. De Buyser J., Henry Y., Lonet P., Hertzog R. and Hepsel A., 1987. Florin: A Doubled Haploid Wheat Variety Developed By The Anther Culture Method. Plant Breeding, 98:53-56.
6. De Buyser J., Hachemi-Rachedi S., Lemee M.L., Sejourne S., Marcotfe J.L. and Henry Y., 1992. Aneuploid Analysis Of Anther Culture Response In Wheat, Plant Breeding, 109: 339-342.
7. Ellialtıoğlu Ş., Sarı N. ve Abak K. 2001. Haploid Bitki Üretimi. Bitki Biyoteknolojisi (Doku Kültürü ve Uygulamaları) Ders Kitabı Bölüm 5 (2001): 137-189.
8. EL-Maksoud M.M.A. and Bedö Z., 1993. Genotypes And Genotype× Medium Interaction Effects On Androgenetic Haploid Production In Wheat (Triticum aestivum L.). Cereal Research Communications (1993): 17-24.

9. Foroughi-Wehr B. and Zeller F.J., 1990. In Vitro Microspore Reaction Of Different German Wheat Cultivars. Theor. Appl. Genet., 79: 77-80.
10. Ghaemi M., Sarrafi A. and Alibert G., 1993. Influence Of Genotype And Culture Conditions On The Production Of Embryos From Anthers Of Tetraploid Wheat (Triticum turgidum), Euphytica 65: 81-85.
11. Hatipoğlu R., Genç İ. ve Yağbasanlar T., 1994. Ekmeklik Buğday (Triticum aestivum L.) Islahında Anter Kültüründen Yararlanma Olanakları Üzerinde Araştırmalar. Tarla Bitkileri Kongresi Bitki Islahı Bildirileri , İzmir, Cilt II, S:108-11.
12. Hu D., Tang Y., Yuan Z. and Wang J., 1983. The Induction Of Pollen Sporophyt Of Winter Wheat And Development Of New Variety Jinghua No 1. Science Agricultural Sinica, 1:29-35.
13. Hu Y., Bao R.R. and Xue X.Y., 1988. The New Strain ‘764’ Of Spring Wheat By Pollen Haploid Technique From Anther Culture. Genetic Manipulation In Crops Newsletter, 4:70-85.
14. Hu D., Tang, Y., Yuan, Z. and Wang, J.1983. The Induction Of Pollen Sporophyte Of winter Wheat And The Development Of The New Variety Jinhua No 1..Sci. Agric. Sin 1: 29-35.
15. Hussain M., Niaz M., Iqbal M., Iftikhar T. and Ahmad J., 2012. Emasculation Techniques And Detached Tiller Culture In Wheat x Maize Crosses. J. Agric. Res 50.1 (2012): 1-19.
16. Korkut K.Z., Başer İ., Turhan H. ve Bilgin O.,2001. Yerli ve Yabancı Kökenli Ekmeklik Buğday Çeşit ve Hatlarında Haploid Ve Di-haploid Genotiplerin Elde Edilme Olanakları. Trakya Üniversitesi Araştırma Fonu Projesi, TÜAF-232, Tekirdağ.
17. Li H., Qureshi J.A. and Kartfia K.K., 1988. The Influence Of Different Temperature Treatments On Anther Culture Response Of Spring Wheat (Triticum aestivum L.). Plant Sci., 57: 55-61.
18. Liang G.H., Xu A. and Tang H., 1987. Direct Generation Of Haploids Via Anther Culture, Crop Sci. 27(2), 336-339.
19. Ouyang J.W., 1986. Induction Of Pollen Plants In Triticum aestivum. Haploids Of Higher Plants In Vitro. 26-41.
20. Orshinsky B.R. and Sadasıvaıah R.S., 1994. Effects Of Media On Embryoid Induction And Plant Regeneration From Cultured Anthers Of Soft Spring Wheats (Triticum aestivum L.) Plant Sci., 102: 99-107.
21. Pauk J., Kertesz Z., Beke B., Bona L., Csösz M. and Matuz J., 1995. New Winter Wheat Variety: ‘GK Delibab’ Developed Via Combining Conventional Breeding And In Vitro Androgenesis. Cer. Res. Com., 23(3):251-256.
22. Saidi, N., Cherkaoui, S., Chlyah, A. and Chlyah, H., 1997. Embryo Formation And Regeneration In Triticum turgidum ssp. Durum Anther Culture. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 51: 27-33.
23. Snape J.W., 1989. Doubled Haploid Breeding: Theoretical Basis And Practical Applications. En: Review Of Advances In Plant Biotechnology 1985-1988–2nd International Symposium on Genetic Manipulation in Crops. Mujeeb-Kazi, A. & L. A. Sitch (Eds). CIMMyT, México D. F. – México e IRRI, Manila – Philippines. Pp 19-30.
24. Zhuang J. and Jia X., 1983. Cell And Tissue Culture Techniques For Cereal Crop Improvement. Science Press, Beijing pp. 431-432.