patates doku kültürü
TRANSCRIPT
-
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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
-
7/26/2019 Patates Doku Kltr
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