patates doku kültürü

7/26/2019 Patates Doku Kltr

1/16

Atatrk t) .Zir.Fak.Der. 25 (2), 275-290, 1994.

P A T A T E S T E D O K U K L T R N N K U L L A N I M A L A N L A R I V E

U Y G U L A N M A S I

T a h s i n K A R A D O A N (1)

Z E T :Doku kltr teknii patateste gen kaynaklarnn korunmas,

hastalklarn elemine edilmesi, hzl oaltm veslah almalarnda geni birkullanm

alan bulmutur.

Gen kaynaklar kltr ortamndaki bitkinin bymesini yavalatmak ile

korunabilir. Bu ilem ortama bymeyi

engelleyici maddeler

ilave

ederek saland

gibi, ortamn besin maddelerini veya scakln deitirmek suretiyle de

gerekletirilebilir. Ayrca kltrn hzl veya kademeli dondurulmas i le de gen

kaynaklan

muhafaza edilebilmektedir.

Patates bitkisi iinbykproblem yaratanhastalklar zellikle virsler doku

kltr le bitkiden elemineedilebilmektedir.

Virssz bitki veya slah materyali, doku kltr ile hzl bir ekilde

oaltlarak ksa zamanda retimaamasnagelebilmektedir.

Bunlarn yannda doku kltrnden muasyon, seleksiyon, dayankllk ve

melezleme slahnda faydalanlmaktadr . Uyumazlklarda, eeysel olarak

melezlenmesi mmkn olmayan trlerinmelezlenmesinde geni birkullanm alanna

sahiptir.Ayrca birbitkinin slah sresidoku kltrilekisaltlabilmektedir.

GR

Bir retim teknii olan doku kltr almalarna, 19. yzyln sonlan ve 20.

yzyln ilk dnemlerinde balanlmakla beraber, 1960 ylnda uygun besi ortam

kefedilinceye kadar nemli bir gelime gsterilememitir (Er ve Canbolat, 1992). Besi

ortamnn kefinden sonra, yaplan alma lar yeni gelimeleri arkasndan getirmi,

bugn birok bitkide pratik kullanm alan bulmutur.

Gelimi ve gelimekte olan lkelerde gen kaynaklannn korunmas,

hastalklann elemine edilmesi ve hzl oaltm amacyla (Doods, 1988) patates

retiminde doku kltr kullanlmaktadr. Aynca patatesin kalitesini ve verimini

(1) Atatrk niversitesi Ziraat Fakltesi Tarta Bitkileri Blm, Erzurum.

275


2/16

iyiletirmek iin yaplan slah almalarnda da doku kltrnden yararlanma gnden

gne art gstermektedir.

G E N K A Y N A K L A R I N I N K O R U N M A S I

Patateste bir genotipin devamlln salayabilmek iin doku kltrn

haricinde, her yl tarlada retilmesi gereklidir. Genotiplerin doku kltr ile

devamllnn srdrlmesinin tarla artlarnda retimine gre baz avantajlar vadr.

a) Tarla artlarnda lOOOlerce genotipin retimi doku kltrne g re hem zor,

hem de daha masrafldr.

b) Tarla artlarnda evre ve patojen riski bulunmak tadr.

c) Islah materyali iin kullanlacak yaban bir genotipin zelliini

kaybetmeden, yalnzca gen kaynann bulunduu blgelerde devamll salanabilir

ve retilebilir. Halbuki doku kltr ile hi bir zellii kaybetmeden binlerce kopyas

yaplabilir.

d) Doku kltr ile oaltlan genotiplerin ulusal ve uluslararas datm daha

kolay ve ucuz olmaktadr.

e) Dok u k ltr ite istendii anda genotip ksa zaman da fazla miktard a

retilebilir.

f)

Doku kltr ile iklime bal kalnmakszn yln her dneminde oalma

yaplabilmektedir.

Yukardaki avantajlarndan dolay patateste gen kaynaklarnn korunmas iin

doku kltrne bavurulmutur. Doku kltr ile gen kaynaklarnn korunmas (1)

kltr ortamnd aki fidelerin bym esini yavalatmak (Doo ds ve Lizarraga, 1988)

veya (2) kltr ortamndaki bitki dokularn dondurmak (Gnlen, 1987) suretiyle

yaplmaktadr.

1 . K l t r Or t a m nda k i F iden in Bymes in i Y avala tmak

Fidenin bymesini yavalatmak 3 yolla yaplmaktadr.

l .a . Bymeyi Enge l ley ic i Kimyasa l Maddele r in Kul lan m

By m eyi geciktiren kimyasal maddelerin vitra ortamnda fidelerin bym e

oranlarn drerek ortamda kalma surelerini uzatmaktadr. Bu bileiklere kar

eitlerin ve bitki materyallerinin tepkisi farkllk gstermektedir.

Doku kltrnde kullanlan baz bymeyi engelleiyciler aadaki ekilde

uygulanmaktadr.

Maleic Hydrazide (MH), kltr ortamna 10 mg/1 ilave edildiinde fidenin

gelimesini geciktirmektedir.

276


3/16

Diaminozide (B 995), aelya ve krizantemlerde yaprak spreyi olarak kullanlan

bi leik, kl tr or tamna 100 mg/1 pskrtld nde f idenin bym esini

yavalatmaktadr.

Absisik asit (AB A), dormansiyi kontrol ettii gibi 15 m g/l 'lik solusyonu

kltr ortamna ilave edildiinde bymeyi yavalatmaktadr.

Trans-cinnam ic asit (TCA) gibi fenolik bileiklerde bym eyi engelleyiciler

olarak kullanlmaktadr.

l b. O rtamn O zmatik B asncnn Artrlmas

Bymeyi snrlamann ikinci yoluda ortamn ozmatik basncn artrarak,

byme kltrndeki elverili suyu azaltmaktr. Bunun iin osmatik ekerler

(mannitol ve sorbitol vs) kullanlmaktadr (Doods ve Lizarraga, 1988). Ortama % 6

orannda mannitol i lavesi bu ama iin uygundur. Ayrca ortamn skroz

konsa ntrasyonu nu deitirmek suretiyle de fidelerin by me si yavalatlmaktadr.

Kltr ortama sahip her 250 ml'lik kaba 60 ml veya her 60 ml'lik kaba 20 ml skroz

ilave edildiinde fidenin bym e oran deimektedir. Skrozun etkisi ya besinsel ya

da ozmatik yolla olmaktadr (Wang ve H u, 1985).

l .e . Inkbasyon Scakln Ayarlama

Yaayan birok organizm ada olduu gibi bitkilerdeki enz im faaliyetleri de

belirli scaklklarda vuku bulur. Bu enzimlerin biyokimyasal olarak optimum

scaklklar belirlenmitir. Buna bal olarakta bitkiler iin optimum scaklklar tesbit

edilmitir. In vitro ortamnda bitkiler optimum scaklktan aa veya yukar

scaklklarda tutulursa byme snrlanr. Bu ilem yaplrken bitkinin an strese

maruz kalmamas gerekmektedir. Bitkiler -3 C'nin altnda ve 28 C'nin stnde

tutulursa stres grlmektedir (Doods, 1988). Scakln bu snrlar ierisinde

tutulmas halinde bitki canl kalr ve bymeye devam eder. Patates bitkisinin

bymesinin minimum olduu scaklklar 6 C (Westcolt ve ark., 1977) ve 22 C

(Westcolt, 1981) dir. Bunlann yannda bitkilerin gndz l2C'de 16 saat ve gece 6

C'de 8 saat tutulmas halinde byme m inimuma inmektedir (Wang ve H u, 1985).

Minimum byme iin srgn ucu ve meristem kltr daha fazla

kullanlmaktadr. nk bunlar kallus ve hcre kltrne gre genetik olarak daha

stabildir. Aynca kltr minimum byme ortamna konmadan nce on inkbasyon

iin 2 2 C'de

1

mg/1 6-benzelaminaprin veya 0.5 mg/1 3-indol asetik asit ortamnd a

iki gn veya 27 C'de 0.2 mg/1 ciberallik asit ortam nda birgn tu tulma s

gerekmektedir (Wang ve Hu, 1985).

277


4/16

M inimu m b ym e ortamnda yaklak 1-2 yl saklanan kltrn yumru

oluum problemi ortaya kabilmektedir. Bunu nlemek iin kltrn 10 C'de

depolanmas uygun olmaktadr (Kwiatkawski ve ark., 1988).

2. Kltrn Dondurarak Muhafazas

Bitki dokularnn - 196 C gibi dk scaklklarda dondurarak uzun sre

muhafazas m mk ndr (Ba jaj, 1979). nk dk scaklklarda btn metabolik

olaylar durmakta ve hi bir genetik deiim meydana gelmemektedir. Dondurarak

muhafaza iin sngr ucu, me ristem, somatik hcre, protoplast, em briyo, anter ve

polen kltrleri kullanlmaktadr (Kartha, 1981).

Belirli bir dokunun dondurarak korumasndaki baan, dokunun her bir hcresi

ierisinde buz kristallerinin sebep olduu zarann nlenmesi veya minimuma

indirilmesine ba ldr. Dond urarak muhafazada kltr soua kar korumak iin

dimetil sloksit, etilen glikol, dietilen glikol, propilen gilikol, rekzometilen tetramin,

dimetil asetamid, polivinil pirolidon ve deiik ekerler kullanlmaktadr (Gnlen,

1987).

Bugn dondurarak muhafazada iki yaklam ba ekm ektedir.

2.a. ok Hzl Dondurma

Hcre ierisinde oluan buz kristalleri hzl dondurmada mikrobik byklkte

olmaktadr. Bunlar hcrenin membranm ve i organallerini paralamamaktadr.

Bunun yannda eritme ilemi kristallemeyi nlemek iin yeterince hzl yaplmaldr.

Bu metot srgn ularnn dondurulmasnda baarl bir metotdur (Doods, 1988).

2.b. Kademeli Dondurma

Yava ve kademeli dondurma ilemine birok doku kltr iin

bavurulmaktadr. Hcrenin zarar grmesi d ksmlarn dondurulmasna baldr.

Hcreler soutulurken, etrafndaki sv kademeli bir ekilde buz ekirdeklerine bal

olarak don ar. Bu esnada hcre ii akkan sv henz donm az. Dta buz oluum uyla

meydana gelen su buhan basnc hcre ierisindeki suyu eker. Bunun sonucu hcre

eriyiinin donma noktas der. Bu ekilde patateste gen kaynaklarnn korunmas

halinde genetik zararlanma ok az grlr. Fakat byle koruma zel tesis

istendiinden dier yntemlere gre daha pahaldr.

PATOJEN ELEMNASYONU

Bcekler, nematotlar, funguslar ve bakterilerin aksine , virsler konuku


5/16

olduklar bitkilere uygulanacak kimyasal ilalarla kontrol altna alnamazlar.

Bitkileri virs hastalklarndan arndrmak iin 2 teknik kullanlmaktadr.

1. s ile Tedavi

Bu metotla bitkiler belirli scaklklarda tutularak virsler elemine edilir.

Scakln yksek olduu ortamda virslerin replikasyonu nlendiinden bitkiler

virsten anndnlmaktadr. ABD'de yaplan almalarda bitki 35 C'de 56 gn veya

36 C de 39 gn tutulduunda birka patates eidinde PYKV virsleri elemine

edilmitir (Boks, 1990).

Baz aratrclar scaklk ile tedavide, deien scaklk uygulamalarn tavsiye

etmektedirler. Hindistan'da yaplan bir aratrmada 2 ay 32 C ve ardndan 4 ay 29 C

tutulduunda bitki PYKV virslerinden arndrlmtr (Boks, 1990).

Scaklk ile tedavide yumrularn bozulmas, mutant hatlarn olumas, renk

bozulmas ve bazen srgn vermemeleri nedeniyle uygun bir yntem olarak

grlmemektedir (Boks, 1990).

2 . Doku Kl tr i l e Vi rs le r in Eleminasyonu

Virs elemine etmek iin protoplast, kallus ve hcre kltrleri kullanlmakla

beraber, en iyi sonucu meristem kltr vermektedir. Meristam kltr ana bitkinin

btn zelliklerini tamasna ram en, dier kltrlerde mu tasyonla deiim olabilir.

Bulak bitkinin virsten arndrlmas iin izlenen yl ekil l'de ematize

edilmitir.

H I Z L I O A L T M A

Hzl oaltma, (a) slah sonucu elde edilen, (b) gen bankasnda bulunan ve (c)

patojenden arndrlm genotiplerin oaltlmas amacyla bavurulan bir ilemdir.

Bugn hzl oaltm a teknikleri; 1. In vitro'dafi e halinde oaltma ve tarlaya

aktarma, 2. n vitro ortamnda mikro yumrular retme ve tarlaya aktarma, 3. n

vitroda retilenfi eler en steril olmayan ortamlarda kk yumrular retme ve tarlaya

aktarma, 4. Pirleri keserek serada kklendirme ve tarlaya aktarmak olmak zere 4

katagoriye ayrlmtr (Jones, 1988). Bu tekniklere yumru zerinde bulunan btn

srgnlerin uygun ortamda gelitirilerek oaltlmas da eklenebilir. Hzl oaltma

metotlarndan in vitroda fide halinde retilip, tarlaya aktarma ilemi dnya da en ok

kullanlan yntemdir. Bunu pirlerin kesilerek oaltlmas ilemi izlemektedir (Jones,

1988).

279


6/16

Ana Bitki

(Hastalkla Bulak)

(6-8 cm uzunluunda srgn a lnr).

Serada Yetitirme

Meristem Kltr

(0.3-0.6 mm)

2 ay sonra

Bitkinin Olumas

I

Srgn uzunluu 3 cm

olduktan sonra

I

Bitkilerin topra aktarlmas

I

1-2 gn sonra

I

Virs Kontrol

1

oaltma

Virsten Ari rn

(10 gn bitki cam kavanozla rtlr. 4 ve 6 hafta sonra 200 q E/m2

sec k younluunda 16 saatlik fooperiyona 36 C gndz 33 C

gece scaklnda 6 ile 10

hafa

sre ile tutulur).

(Kllr ortamnda 6 stok solsyon (Mellor ve SmiLh, 1977)

kullanlmaktadr. Kllr ortamna antivirs maddeler (malach

malachite green, aniujmycin D , 8 azaguanine veya ribovirin) ilave

edilebilir. Gerekiyorsa 30-40 C'de 2-3 hafta scaklk terapisine

tutulabilir (Wang ve Hu, 1985).

(1 hafta cam kavanozla rtlr).

(ELISA les)

(Doku kltr ile veyavcjctatifolarak retme)

ekil 1. Meristem kltr ve scaklk terapisi ile bitkinin virsten arndrlmas. (Gnlen,

1987)'den alnan Tablo, Wag ve Hu, (1985) ve Wrigh (1988)'n belirti deerlerle

modifiye

edilmitir).

In v i t ro or tamnda yap lan oa l tma metot la r esas ta b i rb i r ine benzemektedi r .

In v i t roda btn oa l tma metot la r tek ve ok boumlu pa ta tes srgnle r in in s v

veya kat or tam da hzl gelitir ilmesi zer ine kurulm utur .

T e k B o u m K e s i m i y l e o a l t m a

Ya pr a k la r i le te k b ir bo u m in v i t r o i e r i s inde k i k k f ide de n ke s i l i r .

Ya pr a k la r byk ve ya l i s e d ikka t l i c e kopa r l r . Byk ya pr a k la r n t e k boum

zerind e braklmas halinde olgun yapraklardaki h orm onla r yeni gelien bitkinin

280


7/16

gelimesine ket vurmaktadrlar. Kesilen bir boum kat agar ortamna (Espinoza ve

ark., 1984) braklr. Yan tomurcuklar 3-4 hafta ierisinde hzl bir ekilde byrler

(ekil 2).

oklu Boum Kesimiyle oaltma

M eristem kltr vey a dier kltrlerle yenilenen fide 250 ml'lik erlenmayer

ierisindeki agar ortam zerine yatay olarak konur. Yirmi gn ierisinde bu

srg nden 2 veya 3 koltuk alt srgn g eliir. Gelien s rgn ler tekrar agar

ortamna yatay olarak konur ve yeniden koltuk alt srgnleri geliir. Bu ilem 2 0 gn

aralklarla 3 kez tekrarlanr.

Gerek tek gerekse oklu boum kesim iyle oaltlan fideler direkt steril

olmayan ortama kklendirmek amacyla aktanlabildikleri gibi, sv kltre aktarlarak

da oaltma ilemine devam edilebilir (ekil 2).

S v Kl tre Aktarma

li) viiro ortamnda tekli veya oklu boum k. s-rniyle oaltlan

fufcler,

her biri

3 veya 4 nod ihtiva edecek ekilde kesilir ve byk yapraklar uzakla i.n .r. Her b ir

para 15 ml'lik sv onama (Espinoza ve ark., 1984) yerletirilir. Ortamn havasz

kalm amas iin 80 d/d hzla sallanr. ki veya lafta sonra herb ir ekp lant 60 ve 70

boum ihtiva edecek ekilde byr. Bu ortamdan dorudan serada steril olmayan

ortama aktarma yaplabilir (ekil 2).

Kklendirme ve Steril Olmayan artlara Transfer

Gerek tekli, gerekse oklu boumdan oaltlan veya sv kltrden alnan

fidelerin byk yapra klan alnr. Bu fidelerin ok boum lu srgnleri veya tek

boumlu 16-25 srgn uygun kap ierisine agar ortamna braklr. Fideler 3-5 cm

uzadnda ve iyi kk sistemine kavutuklan zaman, yksek organik madde ihtiva

eden yataklara veya sakslara transfer edilir. Bu ortamda oluan yum rular tarlada

oaltmaya alnmaktadr (ekil 2). Steril olmayan ortamda kklendirilen fideler

dorudan tarlaya aktarlabilir.

In Vitro Ortamnda Yumru Oluturma

ekil 2'de yumrulatrma ilemi iin kullanlan metot gsterilmitir. Sv veya

kat kltr ortamndan alnan fideler 8 saatlik fotoperiyotta (Smm on ve ark., 1989).

W ang ve Hu (198 2)'nun modifye ettii kltr ortamna (Ortz ve Saklana, 1987)

veya CCC ilave edilmi sv kltr ortamna (Dooks, 1988) yatay olarak braklr. Bu

281


8/16

ekil 2. Tek ve ok boumlu oaltm ile srgnlerin k klendirilmesi ve yumrulaurmamn

emalize edilmesi

kltr ortamnda 12 hafta sonra mkro yumrular olumak tadr. Bu yum rular direkt

tarlaya dikilebildii gibi, seralarda mini yumru retimi iin de kullanlmaktadr.

Yum ru oluturmann fide retimine g re baz ava ntajlar bulunm aktadr. Bu

avantajlardan birincisi gen bankalarnda bulunan genotiplerin dalmnn daha kolay


9/16

olmasdr. kincisi ise retilen yum rularn uygun ortamlarda depo lanm a zelliine

sahip olmalardr. Yani retildikten hemen sonra kullanlmayabilirler.

Doku kltr ile retilen fidelerin vey a mik ro yum rularn tarla artlarndaki

performans olduka yksektir. W attimena ve ark. (1983) tarafndan yaplan bir

almada, verim bakmndan gerek yumru kullanm ile mikro yumru ve mikro

srgn kullanm arasnda nem li bir fark bulunamam tr. B urada dikkat edilecek

husus, fidelerin steril ortamdan direkt tarlaya akanlm asnn uygun olmam asdr.

Belirli bir sre serada evreye uyumu salanmaldr (Sipos ve ark., 1988). Aksi halde

verimde nem li azalmalar meydana gelmektedir. Gerek m ikro fide girekse mikro

yumru retminni de zav antaj lan , (a) retimlerinin pa hal olmas v e (b) tek srgn

verdiklerinden d artlardan fazla etkilenmesidir. Bunun yannda kltr ortamndaki

yumru verimi ile tarladaki yumru verimi arasnda olumlu iliki bulunduundan

(Alsadon ve ark., 1988) verim hakknda nceden tahmin yrtlebilir.

P A T A T E S I S L A H IN D A D O K U K L T R N N K U L L A N I M I

Ka l lu s K l t r

Kallus, dzenli olmayan yara dokusudur. Genelde, mutasyon slahnda

kullanlmaktadr. Genetik varyabilitesi ok yksek olduundan biktilerin oalEmi

iin kullanm uygun deildir. Hcrelerinin kolayca dalabilmeleri neden iyle hcre ve

protoplast kltrnde balang materyali olarak da kullanlabilirler.

Bitkiler srgn, yumru ve yaprak kalluslanndan yenilenebilir. Kltr iin

bitkinin gen dokulan tercih edilmelidir (Macit, 1972). Kallus dokusunu in vitro

artlannda yenilemede 3 kademe bulunmaktadr (ekil 3).

1. Bitki m ateryalinin belirli bir ksmnn farkllamas

2. Farkllaan bu kallus hcresinin kklerde, srgnlerin meristemlerinde

veya embriyolannda oalmas.

3. Kltr ortamnda bu farkllaan ksmlardan bitki elde edilmesi.

Varyasyonlar m orfoloji, ploidi dzeyi, kromozom says, verim ve enzim ler

ynnden meydana gelebilmektedir. Kromozom saysndaki deiiklikler yannda

kromomlarda yap deiiklikleri de vuku bulabilir (Evans ve Reed, 1981).

Kltr esnasnda dorudan mutasyona rastlanld gibi, ortama etil metan

slfanat, etil slfat gibi mutagenler (Handro, 1981) ilave edilerek de m utasyon

artnlabilir. Mutasyon neticesinde elverili genotipler bulmak mmkndr.

Kallusu kltr esnasnda ortama hastalk etmenleri ilave ederek dayankllk

bakmndan seleksiyon yaplabilir.

283


10/16

(Srgn ucu, yumru primordial dokusu, yaprak ksmlar)

(% 0.5-1.0 sodyum hydroklorid, % 5 kalsiyum hydroklorid, 0.1

inko klorid, karmnda

5-10

dakika tutulur).

(Sterilize edilmi disu'le su ile 2 kez ykanr)

(Srgnlerde srgn ucundan1mm, yumrularda 2 mm disk eklinde

yumrusun prirnrui dokusundan, yaprak sap ve ayasndan)

(MS ortam + % 3 skroz + % 0.8 agar + 2 mg/1 2,4 -D, 25 C

scaklk, 16 saal foloperiyot,

1

kilolks k)

(10-14 gn sonra

aktif

byme balar)

(2hafiaaralklarda 2 aliklfiryaplr)

(MS ortam + % 3 skroz + % 0.8 agar + % 0.1 bacta-tryptane +

-Q

:

.0i._mg/1 NAA + 1 mg/1 kine n , 25 C scaklk 16 saal

foloperiyot, 2Y1oiiks-$dc}

ekil 3. Kallus kLrnn uygulan yntemi (Wang ve Hu, 1985)

A nt e r K l t r

Autotetraploid 2n~ 4x = 48) bitkilerden dihaploid (2n = 2x = 24) bunlardan

da monohaploid (2n = x = 12) bitkiler elde etmek amacyla anter kltrnden

yararlanlr. Patates b itkisinde haploid bitkilerin elde edilmesinin u avan tajlar vardr.

1. Autotetraploidlerden elde edilen dihaploidler yabani diploidlerle kolayca

melezlenebilirler. Bu yolla yabani trlerde bulunan iyi karakterler kltr varyetelerine

kolayca aktarlabilir.

2. Anter ktr ile elde edilen haploidlerin kromozomlarnn katlanmasyla

homozigot hatlar elde edilir. Bylece daha ksa yoldan bu hatlar melez azmanlnda

kullanmak mmkndr.

3. Haploid bi tki ler kat lanmadan veya kat landktan sonra mutasyon ve

seleksiyon slahnda kullanlabilirler. Mutasyona urayan

ressesif

genler dublikasyona

uradklarndan haploidlerin katlanmasyla kendini gsterebilmektedirler.

Bitki Materyali

l

Mateyalin Dezenfekte

edilmesi

1

Ykama

I

Numune Alma

J

Kltrn Hazrlanmas

Alt Kltrlerin Yapm

Srgn Yenileme

oaltma

284


11/16

4. Sitolojik almalar kolay olduundan genlerin etkisi kolayca

tanmlanmakta, bu da genetik mhendisliine kolaylk salamaktadr.

Patates bitkisinde partenogenesis yolu ile haploid bitki elde edilebilir. Fakat

ater kltrnn partenogenesis ile haploid bitki elde etmeye gre baz avantajlar

vardr , (a) Mkrosporlar iek ierisinde makrosporlardan daha elverili

durum dadrlar. Erkek organlardan daha fa^ta bitki elde edilebilir, (b) Btn p atates

trlerinde anter kltr ile oaltma sz konusu iken, ancak birka yabani tr

partenogenesis yolu ile oaltlabilir, (c) Anter kltr ile oaltlan bitkilerde

kromozom kendiliinden katlandndan, tamamen homozigot diploid ve tetraploid

fideler

elde edilebilir (Wenzel ve Uhrig, 1981).

An ter kltr pratik olarak dayankllk slahnda kullanlr. Anter kltrndeki

baar klt; materyali olan bitkinin genotipi, kltre alma zamannda polen

tanelerinin geiime dev resi ve in vitro ortamndak i kltrel ve fiziksel artlara bal

olarak deiir (Watg ve Hu, 1985).

Genetik Faktrler : Anter kltrne kar genotiplerin gsterdii tepkiler

farkldr. Bu farkllklar mikrosporlann blnmem esi ve blnmenin farkl dev relerde

meydana gelmesinden kaynaklanmaktadr (Wang ve Hu, 1985).

Polenlerin Ge^me Devrtj

; Pollen danelerinin in vitro ortamnda bitki

oluturmas, gelime devrelerine gre deimektedir. Anter kltrleri tek ekirdekli

dnemde kltre alnd zaman daha iyi gelime gstermektedir (Dunwell ve

Sanderland, 1973).

Kltr artlar ve Besinler : Yaplan almada (Sopory, 1979) kltrn

ilk 4 gnnde mikrospor blnme balangcnda skroz konsantrasyonunun % 6

civarnda olmas gerektii, sonraki dnemlerde azaltlabilecei kaydetmektedir.

Stokininin ise mutlak kltr ortamnda bulunmas gerektii belirtilmektedir. Genelde

MS ortamna % 10 hintcevizi sutu, ZEA ve BA ilave edilmektedir (Wang ve Hu,

1985). Yine kltr ortamnda scakln 25 C, fotoperiyodun 12-16 saat ve n ise

2-4 kilolks olmas halinde anter kltrnde baar artmaktadr (Wang ve Hu, 1985).

Anter Kltrnn Pratik Olarak Uygulanmas

iek tomurcuu, tarla artlarnda 10 kilolks kta 16 saat fotoperiyotta

tutulmaktadr. Tomurcuk 1.5-3.0 mm uzunluunda ve ak yeil renkte olduu zaman

mikrospor tek ekirdek ihtiva etmektedir. Bu dnemde alnan tomurcuk kltr

ortamna konmadan nce % 3-9'luk kalsiyum klorid, % l'lik sodyum klorid, %

0.1'lik inko klorid karm ierisinde 10-30 dakika tutulur. Sonra sterilize edilmi

285


12/16

di stile su ile ykanr. A me rler kesilerek ap 4-6 cm olan petri kaplarna konur. Pe tri

kaplarnda MS tuzlarna ilaveten % 6 skroz, % 0.5 aktive edilmi kmr, 6xl0"

6

M

IAA, 4x10

6

M BA ve % 0.5-1.0 orannda agar bulunur (Sopory, 1979). Scaklk 25

C'ye, fotoperiyot 16 saate, k 2-4 kilolkse ay arlanr (W ang ve Hu, 1985). Bu

ortamda 3-12 hafta sonra kallus veya embriyo oluur. Bunlarn iyi gelimesi iin taze

kltr ortamna aktarlr. Kallus kltrnde belirtilen yntemlerle

fide

yetitirilir.

E m b r i y o K l t r

Tozlamp dllenme olay gerekletikten sonra meydana gelen embriyonun

aseptik artlar altnda elverili besin ortamna transfer edilerek tam bir bitki eld e

edilmesidir (Marks, 1973), Normal embriyonun meydana geldii trler arasndaki

melezlem ede, embriyo ile onun evresindeki doku arasndaki uyumazlk o lduun da,

embriyoyu kurtarmak iin embriyo kltrne bavurulur. A ync a slah porgramlannda

slah sresini ksaltmak iin ve embriyolarn gelimesi zerine evre artlarnn etkisini

belirlemek amacyla embriyo kltrnden yararlanlr.

Patateste olgunlamam embriyonun in vitro ortamnda gelitirilmesi, uzak

aprazlamalardan embriyonun kurtanmasna msade etmektedir (Speck ve ark.

1987). Patates slahnda yabani trlerde mevcut olan baz iyi karakterlerin bu yolla

kltr bitkisine dahil edilmesi mmkndr.

P ro top la s t K l t r

Protoplast kltr, mutasyon slah, somatik melezleme ve genetik

manplasyonlar iin byk bir potansiyele sahiptir. Protoplast kltr protoplast

izolasyonu v e protoplast fzyonu olmak zere iki esasta incelenmektedir.

Protoplast zolasyonu

Bitki materyali olarak, saksda yetitirilen bitkinin yapraklan veya kltre

alnm (srgn kltrnn yapraklan, kltre alnm srgnler ve sspanse edilmi

hcreler) materyal kullanlabilir.

Protoplast kayna olarak kullanlacak bitkinin, protoplast izolasyonundan

4-1 0 gn n ce 6 saatlik fotoperiyotta ve 7 kilolks k inteTsitesnde tutulm as

gerekir. Genelde kltre alnm hcreler protoplast izolasyonu iin daha uygundur.

Protoplast zolasyonu ve Saflatrma

Protoplastlar solsyon ierisinde bulunan enzimler (sellaze, hemisellaze,

pektinaze grubu enzimler) hcre duvarlann paralamalar neticesinde izole edilir.

286


13/16

Ortamin ozm atik dengesini salamak iin kltr ortamnda sorbitol, mo nnitol, glikoz

ve skroz gibi maddeler bulunmaldr (Vasil, 1976). tzole etilmi kltrn stabilitesini

devam ettirebilmek iin ortama kalsiyum klorid ilave edilir. Protoplast izolasyonu iin

gerekli sre 25-30 C'de 4 saattir. Hcre duvar paralandktan sonra santrifjle

saflatrma ilem i yaplr (Bin ding ve ark., 1978). Pro toplast k arm 40 -10 0 qm

porlu fil treden geiri li r . Fi lt re zerinde vask lar doku lar, h cre ynlar ve

paralanm hcreler tutulur. Ayrca protoplast ve hcre fragmentleri alnr. Skroz ve

sorbitol ile kombine edilir ve 350 d/d hzla 3 -10 dakikasantrifje tabi tutulur. Skroz

protoplastn bozulmasna mani olur.

Protoplast n oalt lmas ; Saflatmlm protoplast sv kltr ortamna

konur ve kiiliir ortamnda hcre duvralar oluur. Sonra kat kltr ortamna aktarlr.

Kllr younluu 4x1

4

protoplast/mi olmaldr. Ayrca ortamda ozmatik denge

salayclar bulunmaldr. Kllr ortam kallus hcre kltr gibidir. Membran

siabililc-sii artrmak iin kalsiyum konsantrasyonu 2-4 katna karlr. Protoplast

o;amvi: ar-Hn ve stoknin gereklid ir Bu ortamda hcre? b lnm esi b alar (W ang ve

M. ; v l'. ve Canhola, l

f

'

Q

2 ) . .Vvaml Iiicre bl nm esini takiben 1- 3 hafta

iu Miu': hiicre y ahn meydana gelir (V asil, 1976). Yndan sonra farkllama ve

morfonarrenesis >oU? ile kk vr sili gn o ludur.

Pooj l i iSi klonlar arasnda l yiik oranda varyasyonlar meydana

j>: H-i l i rf: i rdi . Vary asyon larn ou olcioploidi , aneu ploidi , mixop loidi gibi

1tit"--'7 >i-..-j katlanma ile oluur. Protoplast izolasyonu ile yeni varyeteler elde

edil-:

bili;

P ro t op l a s t F i zyonu (Som a t i k Me i ez l em e)

Protoplast kltr ile nonnal olarak eeysel yolla elde edilmesi mmkn

olmayan somatik meiezleme yaplabilmekledir (Hess, 1975).

Somatik meiezleme patates bi tkisinde problem yaratmasna ramen, S.

chacoense ile kiiltr varyeteleri (Butenko ve Koclko, 1979 ) ve diploid i patates ile S.

nigrum

(Binding ve ark., 1982) arasnda baan ile gerekletirilmitir.

Somatik meiezleme bir genoipin stoplazmasnn dier bir genotipin

ekirdeine transferi eklinde gereklemek tedir. Bu teknik stoplazm ik karakterlerin

transferi iin fayda salam tr. Bu yolla ttne stoplazm ik erkek ksrl aktarlmtr

(Espinoza ve ark., 1984). Ayn ekilde patates bitkisine de erkek ksrlnn

aktarlabilecei mit edilmektedir. Bu da kastre etmeden ana bitkiler kullanlarak librit

tohum retimine imkan salamaktadr.

287


14/16

K A Y N A K L A R

Alsadon, A.A., K.W. Knutson and

J

.C. WiIkinson, 1988. Reiationships between

microtuber and minituber production and yield characteristics of six p otato

cultivar. Am . Potato J. 65 : 468 (Abst).

Ba jaj, Y.P.S., 1979. Technology and prospects of cryopreservation of germplasm.

Euphytica 28 : 270-285.

Bir.ding, H., R.Nehls, O. Schieder, S.K. Sopory and G. Wenzel 1978.

Regeneration of mesophyll protoplast isolated from dihaploid clones of

Solanum tuberosum. Ph ysi. Plant 43 : 5254.

Binding, H., S.M. Jain, J. Finger, G, Mordhorst, R. Nehls and J. Gressel, 1982.

Somatic hybridization

of

an atrazine resistant biotype

of

Solanum n igrum w ith

Solanum tuberosum. Theor. AppL Genet. 63 : 273-277.

Boks, J.A., 1990. Tohumluk Patates retimi ve Patates Virs Hastalklar. (ev.

ehnaz Ternar), Matbaa Teknisyenleri Basmevi, aalolu, istanbul, s.

190-201.

Butenk o, R.G. and A.A. Kuchko, 1979. Som atic hybridization of Solanum

tuberosum L. and Solanum eharacoense Bitt. by protoplast fusion. In

"Advances in Protoplast Research" pp. 2.93-300. Hung. Acad Sci., Budapest.

Doods, J.H., 1988. Tissue culture technology : Practical application

of

sophisticated

methods. Am. Potato J 65 : 165-178.

Doods, I.H. and R. Lzararga, 1988. Use

of

tissue culture techniques

for

germplasm

conservation at the intema.tional Potato Center. Am. Potato J 65 : 477-478.

(Abst).

Dunw ell, J.M. and N. Sonderland, 1973. Anther culture of Solanum tuberosum L .

Eupyhtica 22 : 317-323.

Er, C. ve N. Canbolat, 1992. Bitki Islahnda Doku Kltrleri. T.C. Tarm ve

Kyileri Bakanl, Yayn Dairesi Bakanl Matbaas, Ankara.

Espinoza, N.O., R. Estrada, P. Tovar, J.E. Bryan and J. Doods 1984. Tissue culture

micropropagation, conservation and exportofpotato germplasm. Specialized

Technology Document CP, Lima.

Evans, D .A. and S.M. Reed 1981. Cytogenetics Techniques. "Plant Tissue C ulture"

(Ed. T.A.b Thorpe). Acad. Pres. New York. pp. 2.13-240.

Gnlen, N., 1987. Bitki Doku K ltrleri Y ntemeri ve Uygulam a A lanlan. Ta nm

Orman ve Kyileri Bakanl Ege Tarmsal Ara. Enst. Md. Yay. No : 78,

M enemen, zmir.

288


15/16

Handro, W., 1981. Mutagenesis and in vitro selection. "Plant Tissue Cultire" (Ed.

T.A. Tporpe) Acad. Press. New york

pp.

155-180.

He lene, V. and M . Cappadoca, 1990. Anther culture in two clones of Solanum

chacoen ce B itt. and S ome of their reciprocal hybrids. Am. Potato J 67 : 584

(Abst).

Hess, D., 1975. Genetic manipulations with higher plants. Plant Research and

Development 2: 56-66.

Jone s, E.D., 1988. A current assessmen t of in vitro culture and other rapid

multiplication methods in North America and Europe. Am. Potato 1 65 :

209-220.

Kartha, K.K., 1981. Meristem cuture and cryopreservation methods and

applications. Plant Tissue Culture M ethods and A pplications in Agriculture .

(Ed. T.A. Thorpe) Acad Press, New York. pp. 181-212.

Kwatkowski, S., M.W. Martin, C.R. Brown and C.J. Sluis, 1988. Serial

microtuber formation as a long term con versation method for in vitro potato

germplasm, Am. Potato J 65 : 369-374.

Macit, F., 1972. Doku kltrleri ve bitki slah, "Bitki slah semineri" Trkiye Zirai

Aratrmaclar Dernei Yay. no : 1, zmir, s. 175-206.

Marks, G.E., 1973. Selecting asparagus plants as sources

of

haploids. Euphy tica 2 2 :

310-316.

M ellor, F.C . and R.S. Smith, 1977. Virus-free potatoes by tissue culture. In A pplied

and Fundam ental A spects of Plant Celi Tissue and Organ Structure. (J.

Reinert and Y.P.S. Bajaj, Eds) Springer-Verlag, Berlin, pp. 616-637.

Ortiz, G.M . and H.L . Saldana, 1987. Potato m initubers : Techn ology validation in

Mexico. Am. Potato J 64 : 535-544.

Sipos, J., J. Now ak, G . Hcks, 1988. Effect of D animozide on survival growth and

yield

of

micropropagated potatoes. Am. Potato J 65 : 353-363.

Slimm on, T., V.S. Moc hoda and R. Coffr , 1989. Th e effect on in vitro

microtuberization

of

potato cultivars. Am. Potato J 66 : 843-484.

Sopory, S.K., 1979. Effect of sucrose, hormones, and m etabolic inhibitors on the

developmen t of pollen embriyoids in anther cultures of dihaploid Solanum

tuberosum. Canadian J.

of

Botany 57 : 2691-2694.

Speck, V., L. Schilde-Rentschler and P.E. Schmiediche, 1987. Embriyo culture

elimina tes crossability barriers in the section po tato of the genus solanu m.

Euphtica.

289


16/16

Vasil , I .K., 1976. The progress. Proplem s and prospects of plant protoplast

research. Advances in Agronomy 28 : 160-199.

W ang , P. and C. Hu, 1982. In vitro mass tuberization and virus-free seed potato

production in Taivvan. Am Potato J 59 ; 33-37.

Wang, P. and C. Hu, 1985. Potato Tissue Culture and Its Applications in

Agriculture. (Potato Phyiology, ed. Li. P.H) pp. 504-564.

W attimena, G ., B. McC own and G. Weis, 1983. Com parative feld performance of

potatoes from microculture. A m. Potato J 60 : 27-33.

W enzel, G . and H. Uhrig, 1981. Breeding for nem otode and virs resistance in

potato viaanther culture. Thear Appl. Genet. 59 : 333-340.

W estcott, R.J., 1981. Tissue culture storage

of

potato germplasm . 1. M inimal growth

starage. Potato Res. 24 : 331-342.

Westcott, R.J., G.G. Henshow and V.M. Roca, 1977. Tissue culture storage of

potato germplasm : Culture initation and plant regeneration, Plant Science

Letters. 9: 309-315.

Wright, N.S., 1988. Assembly quality control and use

of

a potato cultivar collection

rendered virus-free by heat therapy and tissue culture. Am . Potato J 65 :

181-197.

290

patates doku kültürü

Documents