TÜBİTAK-1003 Projesi Serin İklim Tahıllarında Çeşit Islah Programlarının Oluşturulması Çağrısı 214O072 no lu Klasik ve Moleküler Islah Yöntemleri Kullanılarak Bazı Buğday Çeşitlerine Tuza Toleranslılık Genlerinin Aktarılması Başlıklı Projenin 2. Gelişme Raporu Özeti (Nisan 2017) Proje Yürütücüsü Prof. Dr. Erdoğan Eşref Hakkı Selçuk Üniversitesi Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü
Proje 2. Dönem İçinde Gerçekleştirilen Bilimsel ve Teknik Gelişmeler GM1 tohumların Sterilizasyonu ve Vernalizasyonu 2. PGR (Proje Gelişme Raporu) dönemindeki geri melezleme çalışmaları için 1. PGR döneminin sonunda hazırlıklara başlanmıştır. 2. Geri Melezleme (GM) çalışmaları sera şartlarında gerçekleştirileceği için melez tohumlar vernalizasyona tabi tutulmuştur. Vernalizasyon öncesinde sırasıyla %5 lik sodyum hipoklorit, çeşme suyu ve deiyonize su ile 200 er adet GM1 melez tohumun sterilizasyonu gerçekleştirilmiştir. Kontaminasyonu engellemek için viyoller ve süper iri perlitlerin sterilizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bitkilerin vernalizasyon ihtiyaçlarını giderebilmek için +4 C o dolapta 5 hafta boyunca bekletilmiştir. Bitkilerde devernalizasyonun engellenmesi için 6. haftada dolabın sıcaklığı 8-10 C o a getirilmiştir.
GM1 tohumların Sterilizasyonu ve Vernalizasyonu GM1 tohumlarını taşıyan viyollere saf su eklenmiş ve bir gece boyunca bekletilmiştir. GM2 için ebeveyn olarak kullanılacak tohumlar ise peynir tepsilerinde yine aynı şekilde steril edilmiş perlitlere ekilmiştir ve saf su eklenmiştir. Ertesi gün ise viyoller ve ebeveyn tohumlarını taşıyan peynir tepsileri vernalizasyon için kullanılacak olan +4 C o dolaba alınmıştır. 6 haftalık bu vernalizasyon sürecinde tohumları taşıyan perlitler sürekli olarak nemli bırakılmıştır. Vernalizasyon işleminin sonunda buğday fideleri her bir saksıda 10 ar adet olacak şekilde dikilmiştir. Saksılarda toprak:torf oranı 1:1 olacak şekilde toplamda 15 litrelik toprak torf karışımı kullanılmıştır.
GM1 Tohumlarının Ayıklanması
GM1 Tohumlarının Sterilizasyonu ve Ekimi
GM1 Tohumlarının Vernelizasyon için +4 o C de çimlenme/vernalizasyon dolabına alınması
GM1 Fidelerin Dikilmesi ve Serada İdame Edilmesi 15 Eylül 2016 tarihinde fidelerin dikimi saksılara gerçekleştirilmiştir. Bitkilerin yetiştirilmesi sürecinde topraktaki yetersiz besin elementlerine uygun olarak gübre uygulaması gerçekleştirilmiştir. 9 Kasım ve 29 Kasım 2016 tarihlerinde gübre uygulaması gerçekleştirilmiştir. Serada afit gözlendiği için 9 Kasım 2016 ve 13 Aralık 2016 tarihleri arasında pestisit uygulaması yapılmıştır.
DNA Ekstraksiyonu ve Nax Genleri PCR Taramaları Fideler seraya aktarıldıktan sonra 14 Ekim 2016 tarihinde bitkilerden DNA ekstraksiyonu için yaprak örnekleri alınmaya başlanmıştır. DNA ekstraksiyonları, projenin 1.PGR döneminde tedarik edilen Qiagen marka Qiacube HT ekstraksiyon robotu ile tamamlanmıştır. Robotla yapılan ekstraksiyon sonucunda yeterli miktarda ve kalitede DNA elde edilmiş (Nanodrop ve ve PCR reaksiyonlarında da herhangi bir sorun yaşanmamıştır. Tuz stresine tolerans sağlayan Nax genlerinin belirlenmesinde ise PCR sonrasında, laboratuvarımızda mevcut olan kapiller elektroforez cihazları (Qiaxcel ve Bioptic) kullanılmıştır. Bu cihazlardan elde edilen elektrofenogram görüntülerine göre tiplendirme yapılmıştır. Tiplendirme sonuçlarına göre, Nax genleri açısında negatif olan bitkiler elenmiştir, saksılardan sökülmüştür.
Tiplendirme Çalışmaları Bayraktar X 5924
Melezleme Çalışmaları 9 Kasım 2016 tarihinde ise pozitif olan yani Nax genleri taşıyan bitkilerde kastrasyon çalışmalarına kontrollü sera şartlarında başlanmıştır. 1.PGR döneminde proje desteği ile yapılan sera revizyonu sonucunda seradaki koşulların kontrolü kolaylaşmıştır. Melezleme çalışmalarının gerçekleşmesi için gerekli olan optimum şartlar beklenenden biraz daha uzun sürede gerçekleşmiştir. Melezlemede kullanılan bazı ebeveynler 3 farklı zamanda dikilmiştir. Ebeveynlerin bazılarının geççi bazılarının ise erkenci olmasına bağlı olarak 2017 yılının Ocak ayının ortalarına kadar melezleme çalışmaları devam etmiştir. Generatif evreye geçiş hızlarına göre projede kullanılan ebeveynler sırasıyla: EBH1, EBH2, Bolal 2973, MBH1, Bayraktar 2000, Kınacı, Kızıltan, Mirzabey
Sera koşullarında gerçekleşen çalışmalarımızı daha kolaylaştıran RED-BLUE LED ışıkları
Melezleme Çalışmaları
Melezleme Çalışmaları
Melezleme Çalışmaları
Hasat İşlemleri - Bitki gelişim süreçlerindeki farklılıklara bağlı olarak, bitkilerin hasat edilebileceği süre de proje planlamasında öngörülen sürenin dışına taşmış olup hasat işlemlerine 20 Şubat ta başlanmış ve hasat 28 Şubat 2017 de tamamlanmıştır. - Proje hazırlanırken öngörülen tarihten daha öte bir tarihte hasat işlemi gerçekleştirilmiştir. Daha sonraki sera uygulamasında hasat öncesinde kısıtlı su uygulaması ile bu sürecin kısalacağı düşünülmektedir. - Saksılardaki her melez bitki ayrı kese kağıtlarına ayrılarak hasat edilmiştir. Sonrasında da bu başaklar ayrı ayrı temizlenerek sayılarak tohum 3.PGR döneminde kullanılmak tohum zarflarına alınmışlardır. - Kontrollü sera koşullarında yetiştirilmiş olan melez tohumları yeterli sayıda elde edilmiştir ve proje planında hedeflenen melez tohum sayısına göre yeter miktardadır.
Melez Tohumların Hasat ve Harman Edilmesi
Projenin Dış Paydaş İletimi http://www.wheat1003.com web sitesinde proje özetlerine yer verilmiştir. 2.PGR döneminde 1 günlük ve 2 oturumluk bir çalıştay düzenlenmiştir (Projede taahhüt edilmiştir). Bu çalıştaya, Pakistan dan 4 ve Avustralya dan 1 öğretim üyesi de olmak üzere yaklaşık 40 kişilik bir katılım gerçekleştirilmiştir. Dönem içinde yazılı ve görsel basılı yayın araçlarında proje hakkında verilen demeçler ile kamu bilgilendirilmesi gerçekleştirilmiştir. Fakültemizi ziyaret eden Esentepe Koleji Anaokulu öğrencileri ile Konya Nesibe Aydın İlköğretim Okulu öğrencileri projemiz hakkında bilgilendirilmiştir.
Çalıştay Görselleri
YEREL VE ULUSAL BASINDA PROJEMİZ
3.PGR Ön Hazırlıkları 2.PGR güz dönemi için tarlaya Ekim 2016 içinde baba olarak kullanılacak ebeveynlerden bir parti ekim yapılmıştır. Bu materyal halen deneme tarlasında çimlenmiş durumdadır ve 3 yapraklı aşamaya gelmiştir. Bu erken (güz) ekimin amacı ebeveynlerin generatif evreye farklı dönemlerde gelmesine bağlı olarak, geri melez tohumlarla eş zamanlı çiçeklenmesini, önceki dönemlerin tecrübesine bağlı olarak, garanti etmektir. 08 Mart 2017 tarihinde ikinci bir parti ebeveyn ekimi daha gerçekleştirilmiştir. 2. PGR döneminden farklı olarak yeterli miktarda melez tohumlarımız olduğu için hem tarla hem sera koşullarında yetiştirme gerçekleşecektir. Proje planlanmasında 3.PGR döneminde sera koşullarında yetiştirme taahhüt edilmemiştir. Ama seramızın 2.PGR döneminde melezleme programı için uygun olduğu ve yeni revizyon ile kış şartlarına da dayanıklılık gösterdiği görülmüştür. Bunun öncesinde de melez tohumlar 5 haftalık bir vernalizasyon tabi tutulmak için 0-4 C o dolapta bekletilecektir.