Burçakta (Vicia ervilia (L.) Willd.) İn Vitro Sürgün Rejenerasyonu

Öz

Bu çalışmada burçak (Vicia ervilia (L.) Willd) bitkisinde in vitro sürgün rejenerasyonu elde etmek amacıyla sürgün ucu ve kotiledon boğum eksplantları farklı konsantrasyonlarda 6-benzilaminopurin (BAP; 0.5-2 mg/L), thidiazuron (TDZ; 0.25-1.5 mg/L) veya meta-Topolin (mT; 1-4 mg/L) ile 0.25 mg/L α-naftalenasetik asit (NAA) içeren Murashige ve Skoog (MS) besin ortamında kültüre alınmıştır. Kültür başlangıcından 7-8 hafta sonra sürgün oluşturan eksplant yüzdesi, eksplant başına sürgün sayısı ve sürgün uzunluğu özellikleri belirlenmiştir. Sürgün oluşturan eksplant yüzdesi sürgün ucu eksplantında %75-100, kotiledon boğum eksplantında ise %57.14-92.85 arasında değişim göstermiştir. Maksimum eksplant başına sürgün sayısı hem sürgün ucu hem de kotiledon boğum eksplantlarında sırasıyla 9.75 ve 15.51 adet ile 0.5 mg/L TDZ+0.25 mg/L NAA içeren ortamda saptanmıştır. En yüksek sürgün uzunluğu ise sürgün ucu eksplantında mT içeren ortamlardan (1, 2 ve 4 mg/L) elde edilirken, kotiledon boğum eksplantında sadece 1 mg/L mT+0.25 mg/L NAA içeren ortamdan elde edilmiştir. Rejenere olan sürgünlerin köklendirilmesinde 0.5, 1 veya 2 mg/L indol-3- bütirik asit (IBA) içeren MS besin ortamı veya 1 mg/L IBA, 0-1 g/L aktif karbon içeren yarım veya tam MS besin ortamı kullanılmıştır. Köklenme %0-9.713 arasında değişim göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Vicia ervilia
• eksplant tipi
• in vitro rejenerasyon
• oksin
• sitokinin

In Vitro Shoot Regeneration of Bitter Vetch (Vicia ervilia (L.) Willd.)

Öz

In this study, to obtaine in vitro shoot regeneration in bitter vetch (Vicia ervilia L. Willd), shoot tip and cotyledon node explants were cultured on Murashige and Skoog (MS) medium containing different concentration of 6-benzylaminopurine (BAP; 0.5-2 mg/L), thidiazuron (TDZ; 0.25-1.5 mg/L) or meta-Topoline (mT; 1-4 mg/L) with 0.25 mg/L α-naphtalene acetic acid (NAA). Shoot regeneration frequency, the number of shoots per explant and shoot length were determined 7-8 weeks after the initiation of culture processes. The shoot regeneration frequency in the shoot tip explant was between 75-100% and between 57.14-92.85% in the cotyledon node explant. The maximum shoot numbers per explant were determined on medium containing 0.5 mg/L TDZ+0.25 mg/L NAA with 9.75 and 15.51 in both shoot tip and cotyledon node explants, respectively. While the highest shoot lengths were obtained on medium containing mT (1, 2 and 4 mg/L) at the shoot tips, it was measured on medium containing only 1 mg/L mT+025 mg/L NAA in the cotyledon node explants. MS medium containing 0.5, 1 or 2 mg/L indole-3-butyric acid (IBA) or half or full strength MS medium containing 1 mg/L IBA, 0-1 g/L activated carbon were used for rooting of regenerated shoots. Rooting varied between 0-9.713%.

Anahtar Kelimeler

• Vicia ervilia
• explant type
• in vitro regeneration
• auxin
• cytokinin

Kaynakça

1. Aasim, M., Sahin-Demirbag, N., Khawar, M.K., Kendir, H. ve Özcan, S. 2011. Direct axillary shoot regeneration from the mature seed explant of the hairy vetch (Vicia villosa Roth). Archives of Biological Sciences, 63 (3): 757-762.
2. Açıkgöz, E. 2021. Yem Bitkileri (Cilt 1). Tarım ve Orman Bakanlığı Bitkisel Üretim Müdürlüğü Yayınları, Ankara.
3. Ayaşan, T. 2010. Burçağın (Vicia ervilia L.) hayvan beslemede kullanılması. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 16 (1): 167-171.
4. Arslan, M. 2019. Küresel iklim değişikliğinin olumsuz etkilerine karşı ümitvar baklagiller olarak mürdümük (Lathyrus sativus L.) ve burçak (Vicia ervilia L.)’ın önemi. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16 (1): 97-104.
5. Balabanlı, C. 1998. Burçak hatların (Vicia ervilia (L.) Willd.)’da bazı tarımsal karakterlerin belirlenmesi üzerine bir araştırma. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 7 (2): 45-50.
6. Çöçü, S., Uranbey, S., Sancak, C. 2003. Bazı yaygın fiğ (Vicia sativa L.) çeşitlerinde olgunlaşmamış embriyo eksplantlarından adventif sürgün rejenerasyonu. Ankara Üniversitesi Ziraat Fak. Tarım Bilimleri Dergisi, 9 (4): 445-449.
7. Dağüstü, N. 2018. Bitki doku kültürü uygulamalarının ıslah çalışmalarında kullanılması. TÜRKTOB dergisi, 25: 23-26.
8. Dewir, Y. H., Nurmansyah, Naidoo, Y., Teixeira da Silva, J. A. 2018. Thidiazuron-induced abnormalities in plant tissue cultures. Plant cell reports, 37 (11): 1451–1470.

9. Elçi, Ş., 2005. Baklagil ve Buğdaygil Yem Bitkileri, TC. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Ankara, 486 s.
10. Erdoğan Y., Çöçü S., Parmaksız İ., Sancak C. ve Arslan, O. 2004. Bazı burçak (Vicia ervilia (L.) Wild.) kotiledon boğum eksplantlarından adventif sürgün rejenerasyonu. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 10 (2): 206-210.
11. Erdoğan, Y., Çöçü, S., Parmaksız, İ., Sancak, C., Arslan, O. 2005. Burçak (Vicia ervilia (L.) Wild.) bitkisinin olgunlaşmamış embriyo eksplantlarından adventif sürgün rejenerasyonu ve hızlı çoğaltım. Ankara Üniversitesi Ziraat Fak. Tarım Bilimleri Dergisi, 11 (1): 60-64.
12. Erişen, S., Kurt-Gür, G., Servi, H. 2020. In vitro propagation of Salvia sclarea L. by meta-Topolin, and assessment of genetic stability and secondary metabolite profiling of micropropagated plants. Industrial Crops and Products, 157 (2): 112892.
13. Gianguzzi, V., Barone, E., Sottile, F. 2020. In vitro rooting of Capparis spinosa L. as affected by genotype and by the proliferation method adopted during the multiplication phase. Plants, 9 (3): 398.
14. Hnatuszko-Konka, K., Kowalczyk, T., Gerszberg, A, Glinska S., Grzegorczyk-Karolak, I. 2019. Regeneration of Phaseolus vulgaris from epicotyls and hypocotyls via direct organogenesis. Scientific Reports, 9: 6248.
15. Kaur, K., Kaur, K., Bhandawat, A., Pati, P. K. 2021. In vitro shoot multiplication using meta-Topolin and leaf-based regeneration of a withaferin A rich accession of Withania somnifera (L.) Dunal. Industrial Crops and Products, 171: 113872.
16. Khanam, M. N., Javed, S. B., Anis, M., Alatar, A. A. 2020. meta-Topolin induced in vitro regeneration and metabolic profiling in Allamanda cathartica L. Industrial Crops and Products, 145: 111944.
17. Kumari, P., Singh, S., Yadav, S., Tran, L.S.P. 2018. Pretreatment of seeds with thidiazuron delimits its negative effects on explants and promotes regeneration in chickpea (Cicer arietinum L.). Plant Cell Tissue Organ Culture, 133: 103–114
18. Kumari, P., Singh, S., Yadav, S., Tran, L. S. P. 2021. Influence of different types of explants in chickpea regeneration using thidiazuron seed-priming. Journal of Plant Research, 134:1149-1154.
19. Larbi, A., El-Moneim, A. A., Nakkoul, H., Jammal, B., Hassan, S. 2011. Intra-species variations in yield and quality determinants in Vicia species: 1. Bitter vetch (Vicia erviilia L.). Animal Feed Science and Technology, 165 (3-4): 278-287.
20. Magyar-Tábori, K., Dobránszki, J., da Silva, J. A. T., Bulley, S. M., Hudák, I. 2010. The role of cytokinins in shoot organogenesis in apple. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 101(3): 251-267.
21. Sancak, C., 1999. Koca fiğ (Vicia narbonensis L)’in olgunlaşmamış embriyo eksplantlarından adventif sürgün sürgün rejenerasyonu. Gazi üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi 19 (2): 25-33.
22. Sancak, C., Mirici, S., Özcan, S. 2000. High frequency shoot rejeneration from embriyo explants of Hungarian vetch. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 61: 231- 235.
23. Serin , Y., Tan, M. 2001. Baklagil Yem Bitkileri, Erzurum: Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları.
24. Serin, Y., Tan, M., Çelebi, H.B. 1997. Erzurum yöresine uygun burçak (Vicia ervilia (L.) Willd.) hatlarının belirlenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 6 (2): 13-22.
25. Thomas, T.D. 2008. The role of activated charcoal in plant tissue culture. Biotechnology Advances, 26: 618-631.
26. Uysal, H., Topbaş, T. 2021. Korunga (Onobrychis viciifolia) hipokotil eksplantlarının in vitro rejenerasyon yeteneğinin belirlenmesi. Ziraat Mühendisliği, 372: 75-82