KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ BAHÇE BİTKİLERİ BÖLÜMÜ VI. SEBZE TARIMI SEMPOZYUMU 19-22 Eylül 2006, Kahramanmaraş Editörler Prof.Dr. Gülat ÇAĞLAR Prof.Dr. Kazım ABAK Doç.Dr. İrfan Ersin AKINCI
VI. SEBZE TARIMI SEMPOZYUMU 19-22 Eylül 2006, Kahramanmaraş Editör: Prof.Dr. Gülat ÇAĞLAR, Prof.Dr. Kazım ABAK, Doç.Dr. İrfan Ersin AKINCI Dizgi: Doç.Dr. İrfan Ersin AKINCI Dış Kapak: Yrd.Doç.Dr. Nusret ÖZBAY ISBN: 975-6497-04-3 Baskı: As Ofset, Kahramanmaraş Basım Tarihi: Şuat, 2007 İsteme Adresi: Adres: KSÜ, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Kahramanmaraş Tel: 344-2211433, 344-2237666/384 Fax: 344-2211433 URL: http://seze2006.ksu.edu.tr VI. SEBZE TARIMI SEMPOZYUMU Kitapta yer alan ildirilerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir. II
DÜZENLEME VE YÜRÜTME KURULU ONURSAL BAŞKAN Prof.Dr. A. Nafi BAYTORUN (Rektör) BAŞKAN Prof.Dr. Gülat ÇAĞLAR BAŞKAN YARDIMCISI Doç.Dr. Sermin AKINCI DÜZENLEME KURULU Doç.Dr. İrfan Ersin AKINCI Doç.Dr. Ahmet KORKMAZ Yrd.Doç.Dr. Nusret ÖZBAY Yrd.Doç.Dr. Muharrem ERGUN Prof.Dr. Semih ÇAĞLAR Doç.Dr. Mehmet Nuri NAS Yrd.Doç.Dr. Yusuf NİKPEYMA Yrd.Doç.Dr. Mürüvvet ILGIN Yrd.Doç.Dr. Mehmet SÜTYEMEZ BİLİM KURULU Prof.Dr. Kazım ABAK (Başkan) Prof.Dr. Levent ARIN Prof.Dr. Kaya BOZTOK Prof.Dr. Saadet BÜYÜKALACA Prof.Dr. Gülat ÇAĞLAR Prof.Dr. İrahim DEMİR Prof.Dr. Şenem ELLİALTIOĞLU Prof.Dr. Nurgül ERCAN Prof.Dr. Benian ESER Prof.Dr. Dursun EŞİYOK Prof.Dr. Ayşe GÜL Prof.Dr. İsmail GÜVENÇ * İsimler soyadına göre alfaetik olarak sıralanmıştır. Prof.Dr. Nilgün HALLORAN Prof.Dr. Kenan KAYNAŞ Prof.Dr. Ercan ÖZZAMBAK Prof.Dr. Hüseyin PADEM Prof.Dr. A. Yıldız PAKYÜREK Prof.Dr. Neahat SARI Prof.Dr. Özkan SİVRİTEPE Prof.Dr. Ahmet ŞALK Prof.Dr. Vedat ŞENİZ Prof.Dr. Yüksel TUZEL Prof.Dr. Ruhsar YANMAZ SEKRETERYA Doç. Dr. İrfan Ersin AKINCI Doç. Dr. Ahmet KORKMAZ Yrd. Doç. Dr. Nusret ÖZBAY ONUR KONUKLARI Prof. Dr. Atila GÜNAY Prof. Dr. Ayten SEVGİCAN Prof. Dr. Kutsi TURHAN III
KAVUNDA IŞINLAMA SONRASI DEPOLAMANIN POLEN CANLILIĞI VE ÇİMLENMESİ ÜZERİNE ETKİSİ Nusret ÖZBAY 1, Ahmet KORKMAZ 1, Gülat ÇAĞLAR 1 1 K.Sütçü İmam Üniv., Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Kahramanmaraş, nozay@ksu.edu.tr ÖZET Haploid itkilerin elde edilmesi ve u itkilerden diploidlerin oluşturulması, sezecilikte özellikle F 1 hirit ıslahında melezlemede kullanılacak homozigot yapıdaki eeveyn hatların oluşturulmasında oldukça önemlidir. Işınlanmış polenlerle tozlama yaparak partenogenetik in vitro haploid itki eldesi nispeten yeni ir yötemdir. Kavun (Cucumis melo L.) da elde edilen itki sayılarının yeterli düzeyde olması sonucu u yöntem son yıllarda kavun ıslah programlarında yaygın olarak kullanılmaya aşlanmıştır. Bununla irlikte polenlerin ışınlanması her yerde ve her zaman yapılamamaktadır. Bu durumda ışınlanmış polenlerin canlılık ve çimlenme yeteneklerini koruyarak uzun süre muhafaza edileilmesi üyük önem taşımaktadır. 2005 yılında yürütülen u çalışmada Co 60 kaynağından elde edilen gama ışınları ile ışınlanmış kavun polenlerinin canlılık ve çimlenme yeteneklerinde önemli ir kayıp olmaksızın uzun süreli muhafazaya olanak verecek yöntemin saptanması amaçlanmıştır. Işınlanmış polenler, oda sıcaklığında, +4 C de, -20 C de ve 2 saat 4 C ön soğutmalı -20 C de n- pentane içerisinde ve n-pentane olmadan 1 hafta süreyle depolanmışlardır. Depolama sonrasında ışınlanmış polenler 2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride (TTC) ile oyanmış, in vitro çimlendirme testi için petride agar yöntemi kullanılmıştır. Araştırmadan elde edilen ulgular, en yüksek canlılık (%60) ve çimlenme (%57) oranlarının n-pentane olmadan -20 C de depolanan ışınlanmış polenlerde olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Işınlanmış polen, Cucumis melo L., kavun, depolama EFFECT OF STORAGE ON VIABILITY AND GERMINATION ABILITY OF IRRADIATED MELON POLLEN ABSTRACT In vegetale crops, otaining haploid plants and producing douled haploid (DH) plants from these haploids are quite important in generating homozygous parent lines to e used in hyridization in F1 hyrid reeding. Otaining parthenogenetic in vitro haploid plants y pollinating with irradiated pollen is relatively a new method. This method has een videly used in melon (Cucumis melo L.) reeding programs in recent years. However, irradiation process could not e done anytime and anywhere. Therefore, it is important e ale to store the irradiated pollen maintaining its viaility and germinating aility. In this study conducted in 2005, it was aimed to determine the method allowing long-term storage of melon pollen irradiated with CO 60 gamma rays without losing its viaility and germinating aility very much. Irradiated pollen samples were stored for one week at room tempreture, +4 C, - 20 C, -20 C with 2h precooling at +4 C, with or without n-pentane. After storing, irradiated pollen was stained with 2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride (TTC) and in vitro germination tests were conducted y using agar plates. The results of this study showed that the highest viaility and germination rates (60% and 57%, respectively) were otained from the irradiated melon pollen stored -20 C without n- pentane. Key Words: Irradiated polen, Cucumis melo, melon, storage GİRİŞ Islah çalışmalarında gerekli süreyi kısaltmak amacıyla kullanılan yöntemlerden irisi de dihaploidizasyon tekniğidir (Aak ve ark., 1994). Haploid itkilerin elde edilmesi ve u itkilerden diploidlerin oluşturulması, sezecilikte özellikle F 1 hirit ıslahında melezlemede kullanılacak homozigot yapıdaki eeveyn hatların oluşturulmasında son derece önemlidir. Bununla irlikte doğal olarak haploid itkilerin ortaya çıkışı nadir ve düzensizdir. Anter kültürü yoluyla haploid emryo ve itki eldesinin keşfedilmesinden (Guha ve Maheshwari, 1964) u yana değişik doku kültürü teknikleri ile in vitro koşullarında erkek veya dişi gamet hücrelerinden haploid emriyo ve itki elde edileilmekte u itkiler ıslah çalışmalarında aşarıyla kullanılmaktadır (Veilleux, 1994; Çağlar ve Aak 1999a; 1999). Haploid itki elde elde edilmesinde kullanılan yöntemlerden irisi de ışınlanmış polenlerle tozlama yaparak in situ partenogenetik haploid emriyoların, ve emriyolardan in vitro koşullarda haploid hatların oluşturulmasıdır. Cucuritaceae familyasına ait türlerde son yıllarda yapılan çalışmalarda; ışınlanmış polenlerle tozlamalar yapılarak haploid emriyo uyartımının sağlanması, u emriyoların in vitro kültüre alınarak itkiye dönüştürülmesi ve daha sonra da kolhisin gii azı kimyasal maddeler 370
uygulanarak kromozom sayısının katlanıp dihaploid itkilerin elde edilmesi aşarıyla gerçekleştirilmiştir. Yine u çalışmalar sonucunda u yöntemin, F 1 hirit ıslahına eeveyn olarak kullanılacak homozigot hatların oluşturulmasında klasik yöntem olan uzun yıllar kendileme yapmak yerine rutin olarak kullanılaileceği elirlenmiştir (Sarı ve ark., 1992; Sarı ve ark., 199; Çaglar ve Aak, 1999). Bununla irlikte polenlerin ışınlanması her yerde ve her zaman yapılamamaktadır. Polenlerin ışınlanması sadece Türkiye Atom Enerjisi Kurum (Ankara) ile Kanser tedavisine yönelik olarak δ ışını kaynağı ulunduran onkoloji merkezlerine sahip azı tıp fakültelerinde yapılailmektedir. Bu durumda ışınlanmış polenlerin canlılık ve çimlenme yeteneklerini koruyarak uzun süre muhafaza edileilmesi üyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada Co 60 kaynağından elde edilen gama ışınları ile ışınlanmış kavun polenlerinin canlılık ve çimlenme yeteneklerinde önemli ir kayıp olmaksızın uzun süreli muhafazaya olanak verecek yöntemin saptanması amaçlanmıştır. MATERYAL VE METOD Bu çalışma 2005 yılında, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü deneme alanları ve laoratuarında yürütülmüştür. Araştırmada Kırkağaç kavun çeşitinin polenleri kullanılmıştır. 27 Temmuz 2005 te anthesisten ir gün önce toplanarak taç ve kısmen çanak yapraklarından ayrılan çiçek tomurcukları petri kutularına yerleştirilmiştir. Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi, Radyoterapi Ana Bilim Dalına ait ışın kaynağına (Koalt 60) yerleştirilen u petrilerdeki anterlere 2.5 Gy/dakika olmak üzere toplam 300 Gy gama ışını dozu uygulanmıştır. Işınlanan çiçek tomurcukları 5cm çaplı ir petri kaına konulan n-pentane (CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3 ) içine pens yardımıyla andırılarak polenlerin dökülmesi sağlanmıştır. n-pentan ın uharlaşmasından sonra normal kuru halini alan polenler oda sıcaklığında, +4 C de, -20 C de ve 2 saat 4 C ön soğutmalı -20 C de n- pentane içerisinde ve n-pentane olmadan 1 hafta süreyle depolanmışlardır. Polenler ependorflar içerisinde muhafaza edilmiştir. Depolama uygulamaları Çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1. Işınlanmış Kavun Polenlerinde Depolama Uygulamaları Uygulama No. Uygulamalar 1 Polenler oda sıcaklığında 7 gün depolanmış 2 Polenler 4 C de 7 gün depolanmış 3 Polenler 2 saat 4 C de, daha sonra -20 C de 7 gün depolanmış 4 Polenler -20 C de 7 gün depolanmış 5 Polenler N-Pantene içerisinde oda sıcaklığında 7 gün depolanmış 6 Polenler N-Pantene içerisinde 4 C de 7 gün depolanmış 7 Polenler N-Pantene içerisinde 2 saat 4 C de, daha sonra -20 C de 7 gün depolanmış 8 Polenler N-Pantene içerisinde -20 C de 7 gün depolanmış 9 Polenler depolanmamış (0. Gün) Polen Canlılığı (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 a c d e f g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Uygulamalar Şekil 1. Kavunlarda ışınlanmış polenlerde depolama sonrası canlılık değerleri Işınlanmış polenlerde, ışınlanmanın ertesi günü (0. gün) ile 7 gün sonra 2, 3, 5 Triphenyl Tetrazolium Chloride nin (TTC) %1 lik çözeltisi ile canlılık testleri yapılmıştır (Norton, 1966). Test için çözeltiden lam üzerine üç yere irer damla damlatılmış ve ışınlanmış polenler ir fırça yardımıyla 371
ekildikten sonra lamelle kapatılmıştır. Ekimden 6 saat sonra mikroskopta altında her damlada üçer alanda olmak üzere sayım yapılmıştır. Çiçek tozlarından kırmızı-turuncu renkli oyananlar canlı olarak, oyanmayarak renksiz kalanlar ise cansız olarak değerlendirilmişlerdir BULGULAR VE TARTIŞMA Araştırmadan elde edilen ulgular, en yüksek canlılık (%60) ve çimlenme (%57) oranlarının n- pentane olmadan -20 C de depolanan ışınlanmış polenlerden elde edildiğini göstermiştir (Şekil 3 ve 4). Canlılık ve çimlenme değerleri incelendiğinde polenlerin depolama sırasında sıcaklık değişimlerinden olumsuz yönde etkilendiği görülmüştür. Buna göre ön soğutma yapılarak depolanan polenlerin canlılık ve çimlenme oranları ön soğutma yapılmadan doğrudan +4 C de ve -20 C de depolanan polenlerin canlılık ve çimlenme oranlarına göre düşük olmuştur. Çimlenme (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 a c c c d d e e 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Uygulamalar Şekil 2. Kavunlarda ışınlanmış polenlerde depolama sonrası çimlenme değerleri SONUÇ Gama ışınları ile ışınlanmış kavun polenlerinin canlılık ve çimlenme yeteneklerinde önemli ir kayıp olmaksızın uzun süreli muhafazaya olanak verecek yöntemin elirlenmesi amacıyla yürütülen u çalışmada ışınlanmış polenlerin haploid emriyo uyartımını sağlayacak ir düzeyde çimlenme yeteneği korunarak ir hafta süreyle depolanaileceği saptanmıştır. Işınlanmış polenlerin canlılık ve çimlenme yeteneklerini koruyarak uzun süre muhafaza edileilmesi durumunda, tozlama döneminin aşında çiçek tomurcukları, genellikle uzak mesafelerde yer alan u ışın merkezlerine daha az sıklıkla götürülerek ışınladıktan sonra tüm tozlama dönemi oyunca kullanılailecektir. KAYNAKLAR Aak, K., Sarı, N., Paksoy, M., Yılmaz, H., Aktaş, H., Tunalı, C. 1994. Değişik kavun genotiplerinde ışınlanmış polen tozları ile haploid emriyo uyartımı, itki eldesi ve dihaploid hatların oluşturulması. II. Ulusal Biyoteknoloji Sempozyumu 22-23 Eylül 1994, Ankara, Özet Kitaı, s.43. Çağlar, G. ve Aak, K., 1999a. Hıyarda (Cucumis sativus L.) in situ Uyartımı Sonucu Elde Edilen Haploid Emriyolardan in vitro Bitki Oluşturma Tr. J. of Agriculture and Forestry, 23:283 290. Çaglar, G. and Aak, K. 1999. Progress in the production of haploid emryos, plants and douled haploids in cucumer (C. Sativus L.) y Gamma irradiated pollen, in Turkey. Acta Hort. 492:317-322. Guha, S., Maheshwari, S., 1964. In vitro production of emryos from anthers of Datura. Nature 204: 497. Norton, J.D. 1966. Testing plum pollen viaility with tetrazolium salts. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci., 89:132-134. Sarı, N., Aak, K., Pitrat, M., Dumas De Vaulx, R. 1992. Kavunlarda (Cucumis melo L. var. inodorus Naud ve C.melo L. var.reticulatus Naud) partenogenetik haploid emriyo uyartımı ve itki eldesi. Doða Türk Tarım ve Ormancılık Dergisi, 16, 302-314. Sarı, N., Aak, K., Pitrat, M., Rode, J.C., Dumas De Vaulx, R. 1994. Induction of parthenogenetic haploid emryos after pollination y irradiated pollen in watermelon. HortScience, 29 (10), 1189-1190 Veilleux, R.E. 1994. Development of New Cultivars via Anther Culture. Hortscience, 29(11):1238-1241. 372