Buğdayda (Triticum aestivum L.) in vitro androgenesi̇s ve somati̇k embri̇yogenesi̇s

Buğday (Triticum aestivum L.), dünyadaki en önemli temel gıda maddelerinden birisi olup, farklı coğrafi koşullarda 17.000'den fazla çeşidi yetiştirilmektedir. Günümüzde özellikle iklim değişikliklerinden kaynaklı koşullar başta olmak üzere çeşitli abiyotik koşulların yanı sıra biyotik stres koşullarına dayanıklı buğday çeşitlerinin geliştirilmesi hayati önem taşımaktadır. In vitro androgenesis ve somatik embriyogenesis teknikleri buğday ıslahı ve yetiştiriciliğini hızlandıran en önemli biyoteknolojik yöntemler arasındadır. Araştırma temel olarak androgenesis ve somatik embriyogenesis çalışmaları olmak üzere iki ana gruptan oluşmaktadır. Bu çalışmalarda hem ekmeklik (Triticum aestivum L.) hem de makarnalık (Triticum turgidum Desf.) bazı yazlık ve kışlık buğday çeşitlerinde, yüksek sayıda haploid/doubled haploid bitkilerin androgenesis yoluyla (mikrospor ve anter kültürü ile) üretilebilmesi için gerekli ortam protokollerinin geliştirilmesi ve aynı zamanda skutellum ve yaprak eksplantları kullanılarak yüksek etkinlikte somatik embriyogenesis protokollerinin oluşturulması amaçlanmıştır. Bu protokollerin oluşturulabilmesi için mikrospor embriyogenesisi ve somatik embriyogenesis süreçlerini etkileyen önemli bazı faktörlerin (genotip, eksplant, indüksiyon ve rejenerasyon ortamları) embriyoid/embriyo ve sürgün/bitki oluşumu üzerine etkileri araştırılmıştır. Bitkisel materyal olarak 3 grup altında yürütülen androgenesis denemelerinde ekmeklik buğdayda Altındane, Dariel, Pehlivan, Ceyhan-99, Sagittario, Bayraktar ve Esperia, makarnalık buğdayda ise Svevo, Sarıçanak, Eminbey ve Kiziltan çeşitleri kullanılmıştır. Androgenesis çalışmalarının I., II. ve III. grup denemelerinde yukarıdaki bazı genotiplerin orta ila geç tek çekirdekli safhadaki mikrosporlarını içeren anter ve mikrospor kültürlerinde sırasıyla 5, 18 ve 8 farklı indüksiyon ortamı test edilmiştir. 4 grup altında yürütülen ve Ceyhan-99, Sagittario, Svevo ile Sarıçanak genotiplerinin kullanıldığı somatik embriyogenesis çalışmalarının I., II. III. ve IV. grup denemelerinde ise her genotipin skutellum ve yaprak eksplantlarının her birisi 9'ar indüksiyon ortamında kültüre alınmıştır. İndüksiyon ortamları; karbonhidrat kaynağı maltoz veya sukroz olan farklı temel besin ortamlarına farklı tip ve konsantrasyonlarda bitki gelişim düzenleyicileri, glutamin, arabinogalaktan, ve timentin, gibi kimyasalların eklenmesiyle oluşturulmuştur. İndüksiyon ortamlarında oluşan yapılar ise bitkiye dönüştürülmek üzere farklı rejenerasyon ortamlarında kültüre alınmıştır. Tezin androgenesis deneme sonuçları; buğdayda embriyoid indüksiyonu, rejenerasyonu, albino ve yeşil bitki üretimi gibi androjenik tepkilerde genotip, ve indüksiyon ortamı faktörlerinin önemini ortaya koymuştur. Genel olarak çalışmada mikrospor kültüründen anter kültürüne göre daha fazla embriyoid elde edilmiştir. Tezin somatik embriyogenesis deneme sonuçlarında ise ekmeklik buğday genotipleri, somatik embriyogenesisin incelenen tüm parametrelerinde makarnalık buğday genotiplerinden daha üstün performans göstermiştir. Eksplant kaynağı yönünden skutellum eksplantları; kallus üretimi, embriyojenik kallus üretimi, kallus boyutu, yeşil nokta, kallus başına sürgün ve rejenerant bitki oluşumu açısından yaprak eksplantına kıyasla daha yüksek tepki göstermiştir. Yaprak eksplantları ise daha ağır kalluslar üretmiştir, ki bu sonuç in vitro sekonder metabolit üretimi için potansiyel olarak yararlı olabilir.