Bazı biber (Capsicum annuum L.) genotripleri üzerinde shed-mikrospor kültürü tekniğinin uygulanması ve mikrospor gelişim aşamalarının belirlenmesi

Abstract

Solanaceae familyasına ait bir sebze türü olan biber (Capsicum annuum L.) bitkisi ekonomik önemi, iklimsel koşulların uygunluğu ve yetiştiriliş alanları açısından bölgemizde oldukça önemli bir yere sahiptir. Özellikle serada yetiştiriciliğinin yaygın olması ve sebze yetiştiriciliğinde F1 tohum kullanımı ve sebze ıslahının ön plana çıkması doğal olarak biber ıslahının da popüler bir konu olmasına sebep olmuştur. Bölgemizde açıkta ve serada yetiştiriciliği yaygın olarak yapılan biberde; hastalık ve zararlılara dayanıklı, yüksek kalite ve miktarda ürün verebilecek yeni çeşitlerin geliştirilmesi ayrıca bu çeşitlerin korunması önemlidir. Ülkemizde üstün nitelikli yeni çeşitlerin elde edilmesi için klasik ıslah yöntemleri kullanılmakla birlikte; ıslah çalışmalarının uzun yıllar alması, hibrid üretiminin zor ve yavaş olması, yurt dışından tohum girişi nedeniyle biyoteknolojik yöntemlere başvurulmaktadır. Bitki doku kültürü çalışmaları ıslah çalışmalarında kullanılan biyoteknolojik yöntemlerin başında gelmektedir. Bitki doku kültürünün kullanılmasıyla uzun süre gerektiren yeni çeşitlerin ıslahı, geliştirilen çeşitlerin üretimi ve korunması daha kolay ve kısa sürede yapılabilir. Bitki doku kültürü teknikleri içerisinde de haploid bitkilerin elde edilmesini sağlayarak ıslah çalışmalarına hizmet eden yöntemlerin ayrı bir önemi vardır. Ülkemizde önemli düzeyde yetiştirilen biberin kalite ve verim yönünden iyileştirilmesi, hastalık ve zararlılara dayanıklı hale getirilmesi ve gelecekteki olası tüketim alışkanlıklarına uygun olarak ıslah edilmesi gerekmektedir. Erkenci ve toplam verim bakımından daha iyi, hastalık ve zararlılara dayanıklı çeşitlerin daha çok F1 olarak elde edilmesi ıslah amaçlarının büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Klasik ıslah yöntemlerinin kullanıldığı ülkemizde, çeşitli biyoteknolojik yöntemler kullanılarak uzun süre alan yeni çeşitlerin ıslahı kısaltılabilir ve kolaylaştırılabilir. Özellikle in vitro androgenesis, biber ıslahında heterozigot materyallerden hızlı bir şekilde homojen hatlar elde etmek ve geleneksel F1 hibritlerini üretmede ıslahçılar tarafından çok sık kullanılmaktadır (Collonnier ve ark. 2001). Böylece ıslah süresi kısalmakta ve klasik ıslahta zaman alan veya görülmesi mümkün olmayan resesif genlerin kontrol ettiği özellikler ortaya çıkmaktadır. Ancak yapılan çalışmalarda özellikle yurtdışındaki bazı biber genotiplerinde klasik mikrospor kültürü ve anter kültüründen haploid bitki elde edilmesi işlemlerinde donör bitkiden kaynaklı bakteriyel enfeksiyonların oluşan embriyolar ve kültürler üzerindeki olumsuz etkileri, bazı genotiplerin klasik mikrospor kültürü ve anter kültürüne yeterli oranda cevap vermemesi gibi problemler ortaya çıkmıştır. Shed-mikrospor kültürü tekniği bunlar gibi problemleri ortadan kaldırmak üzere geliştirilmiş ve henüz çok yeni olan bir besin ortamı bileşeni ve materyal kullanım bakımından modifiye edilmiş bir mikrospor kültürü tekniğidir. Henüz olgunlaşmamış ve içerisinde birinci polen mitozu aşamasına gelmiş tek çekirdekli mikrosporları bulunduran anterler, erkek gametten haploid bitki elde etme yöntemi (androgenesis) için uygun başlangıç materyalleridir. Bu anterlerin in vitro koşullarda içlerindeki genç mikrosporlarla, bu mikrosporlara korunak olacak şekilde bütünüyle çift katmanlı besi ortamında kültüre alınmasıyla shed-mikrospor kültürü tekniği uygulanabilmektedir. Yapılan bu çalışmada shed-mikrospor tekniğinin tüm adımları anlatılmıştır. Bitkisel materyal olarak üç farklı biber genotipine ait ticari çeşitler kullanılmıştır. Bu çeşitlerin anter boyları ve antosiyanin seviyeleri ile anterlerdeki mikrosporların gelişim evreleri arasındaki ilişki belirlenmiştir. Bu üç farklı genotipin oluşturduğu embriyo ve haploid bitki sayıları belirlenerek shed-mikrospor kültürü tekniğine yatkınlıkları sıvı besin ortamında embriyo gelişim potansiyelleri incelenmiştir.