In vitro germination and growth of sesame (Sesamum indicum L.)

Susam (Sesamum indicum L.) Türkiye'de buğdaydan sonra hem ana hem de ikinci ürün olarak yetiştirilen bir bitkidir ve dünyadaki en eski yağlı tohumlu bitkilerden biridir. Türkiye'de susamla ilgili in vitro rejenerasyon çalışmalarına artan talep, zaten az sayıda olan ve bir dizi faktörün neden olduğu düşük verimli çeşitlerin olmasından kaynaklanmaktadır. Bu araştırmanın amacı, iki susam çeşidinin, Baydar-2001 ve Muganlı-57'nin in vitro tepki kabiliyetini incelemektir. Deneyler 5 grupta sınıflandırılmıştır; (i) standart MS ortamında susam büyümesini 0,5 mg/l giberellik asit (GA3) hormonuna karşı test etmek, (ii) bitki büyüme düzenleyicileri 0,5 mg/l kinetin (KIN) ve 0,5 mg/l benzil amino pürinin (BAP) susam rejenerasyonuna etkisini karşılaştırmak, (ii) farklı sükroz konsantrasyonlarının (0 g, 5 g, 7,5 g, 10 g ve 15 g) çimlenme üzerine etkisini incelemek, (iv) farklı zaman aralıklarında (5, 10 veya 15 dakika) %2 sodyum hipoklorit kullanarak en uygun sterilizasyon protokolünün optimize edilmesi, ve (v) farklı konsantrasyonlarda (0 mM, 50 mM, 100 mM ve 150 mM) NaCl kullanılarak ön tuz uygulanmış fidelerden izole edilen kotiledon ve hipokotil eksplantlarını kullanarak susam rejenerasyonunu optimize etmek. 0.5 mg/l'deki GA3 hormonu, kontrol ortamına kıyasla eksplantlarda daha yüksek bir çimlenme oranı vermiştir, ancak kontrol ortamında gözlemlenen büyüme oranı daha yüksek bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre 0,5 mg/l KIN susam rejenerasyonunda kullanılmaya daha uygundur. BAP takviyeli ortamda büyütülen eksplantların en uzun kök uzunluğuna sahip olmalarına rağmen (8,5 cm), en yüksek sürgün boyu (2,15 cm) ve sürgün sayısı (8,17) KIN takviyeli ortamda yetiştirilen eksplantlarda gözlenmiştir. Bu da bitkilerin BAP ile besinleri iyi almadıklarını gösterebilir. Test edilen tüm sükroz konsantrasyonları dikkate alındığında, kontrol (şekersiz) ortamında susam tohumlarının çimlenme ve kontaminasyon oranlarının azaldığı gözlenmiştir. Ortamdaki sükroz, kontaminasyon oranı ile doğru orantılı olmuştur. Sterilizasyon için, 5 dakika süreyle %2 NaOCl konsantrasyonu, S. indicum L.'nin tohumlarının kontaminasyonunu azaltmada etkili olmuştur. Daha uzun süreli (10-15 dakika) sterlizasyonda tohum çimlenmesi ve fide büyümesi olumsuz etkilenmiştir. Veri analizleri, susamın büyüme hızının 50 mM NaCl'de yavaşladığını ve 100 mM ile 150 mM'de çimlenme ve büyümenin engellendiğini, özetle tohumların ön tuz muamelesinin gelişme ve büyümeyi engellediğini veya azalttığını göstermiştir. İki susam çeşidinin kotiledon ve hipokotil eksplantlarında rejenerasyon yeteneğine bakıldığında, kallus indüksiyonu başarısız olmuş, ancak tüm bitki rejenerasyonu her iki çeşitte de gözlenmiştir; en yüksek bitki rejenerasyonu Baydar-2001 çeşidinde kotiledon explantlarında (%75), Muganlı-57 çeşidinde ise hipokotil explantlarından (%67) elde edilmiştir.