Agrobacterium-mediated transformation of Turkish sweetpotato cultivar using a marker gene

İklim değişikliği, nüfus artışı ve artan gıda talebinin karşılanmasındaki zorluklar nedeniyle biyoteknolojik çalışmalar önem kazanmaktadır. Besleyiciliği yüksek ve sağlığa yararlı olan tatlı patates [Ipomoea batatas (L.) Lam.], tüm dünyada fonksiyonel bir gıda olarak tüketilmektedir. Türkiye'de tatlı patatese artan ilgi sonucu üretiminde artış görülmektedir. Günümüzde tatlı patates genellikle ülkenin güney kesimlerinde, ağırlıklı olarak Hatay bölgesinde yetiştirilmektedir. Yerel çeşitler ekonomik kazanç sağlamak için henüz tarımsal olarak geliştirilmemiş olmakla birlikte tatlı patateste geleneksel melezleme yöntemlerinin uygulanması zordur. Bu nedenle, transgenik bitki teknolojisi kullanılarak besin değeri yüksek, hastalıklara dayanıklı ve stres koşullarına toleranslı yeni özelliklere sahip çeşitler geliştirilebilir. Bu çalışmada, tatlı patates yerel çeşidi Hatay Kırmızı'da Agrobacterium aracılığı ile gen transferi, Agrobacterium LBA4404 suşu tarafından taşınan pCAMBIA1301 plazmidinde β-glukuronidaz (GUS) geni markör olarak kullanılarak optimize edilmiştir. Hatay Kırmızı çeşidinde boğum arası eksplantlar kullanılarak optimize edilmiş ve ortalama yüzde 79 kallus oluşturma oranı gözlenmiştir. LBA4404 suşunun büyümesi ve koloni oluşumu, YEB besiyerinde 30°C'de sağlanmıştır. Agrobacterium ile tatlı patatesin birlikte ko-kültür süresi 3 gün olarak optimize edilmiştir. Varsayılan transgenik kallus, GUS aktivitesi ve GUS geninin PCR tayini ile doğrulanmıştır. Sonuçlar, Agrobacterium aracılığı ile transformasyon başarısının genotip, eksplant yaşı, Agrobacterium suşu, bakteriyel konsantrasyon, inokülasyon süresi ve ko-kültür süresi gibi birçok faktörden etkilendiğini göstermiştir. Bilgimiz dahilinde, bu çalışma, tatlı patates yerel çeşidinde yapılan ilk bitki transformasyon çalışmasıdır ve yerel tatlı patates çeşitlerinde transformasyon çalışmaları için yeni bilgiler sağlayacaktır. Bunun yanı sıra, Türkiye'ye özgü tatlı patates çeşitlerinde viral hastalıkların üstesinden gelmek için bitki doku kültürü protokollerinin optimize edilmesi önemlidir. Çalışmanın ikinci bölümünde, 7 farklı Güney Kore tatlı patates çeşidinde mikroçoğaltım yapılmıştır. Optimize edilen mikroçoğaltım protokolü Türkiye'deki tatlı patates bitkisel gen kaynaklarının korunmasını ve gelişmiş ıslah uygulamalarında kullanılabilmesini sağlayacaktır.