Tunceli Sarımsağı (Allium Tuncelianum) Tohumlarının İn Vitro Koşullarda Çimlendirilmesi ve Bitki Gelişimi Üzerine GA3 Uygulamalarının Etkisi

Year 2022, Volume: 9 Issue: 3, 689 - 695, 23.07.2022

Hasibe Yıldız , Selçuk Binici , Bekir Şan , Fatma Yıldırım , İsa Telci

https://doi.org/10.30910/turkjans.1121404

Abstract

Araştırmada kullanılan Tunceli sarımsağı (Allium Tuncelianum) tohumları, 2020 yılı ağustos ayında Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Ziraat Fakültesi deneme bahçesinden temin edilmiştir. Bu çalışmada Tunceli sarımsağı tohumlarının in vitro koşullarda çimlenmesi ve çoğaltılması üzerine GA3 uygulamalarının etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tunceli sarımsağı tohumlarının sterilizasyonu amacıyla 4 faklı sodyum hipoklorit dozu denenmiş ve en başarılı sonuç tohumların %10 sodyum hipoklorit içerisinde 10 dakika+ %20 sodyum hipoklorit içerisinde 20 dakika çalkalanmasıyla elde edilmiştir. Tohum çimlendirme denemesinde MS ortamı (Murashige ve Skoog, 1962) kullanılmıştır. Araştırmada bitki büyüme düzenleyicisi olarak giberellik asidin (GA3) 4 farklı (0.5, 1, 1.5 ve 2 mg l-1) konsantrasyonu incelenmiştir. Araştırmada en iyi çimlenme 2. ayda % 33.34 oranıyla 0.5 mg l-1 GA3 uygulamasında tespit edilmiştir. Çalışmada en yüksek sürgün sayısı (5 adet) 0.5 ile 1 mg l-1 içeren MS ortamında tespit edilirken en düşük sürgün sayısı (2 adet) kontrol uygulamasında tespit edilmiştir. Soğan sayısı bakımından değerlendirildiğinde ise 1 ve 1,5 mg l-1 GA3 içeren MS ortamlarının ön plana çıktığı belirlenmiştir. Kök sayısı açısından en iyi doz 1.5 mg l-1 GA3 içeren uygulamada tespit edilmiştir. Kök oluşum yüzdesi en fazla 1 ve 1.5 mg l-1 GA3 içeren ortamda görülmüştür. Kallus oluşumu (kallus boyu ve eni) 0.5 mg l-1 GA3 içeren MS ortamında gözlemlenmiştir.

Keywords

MS Ortamı, Doku kültürü, Yumru oluşumu, Kallus, Morfolojik özellikler

Effects Of GA3 Applications On In Vitro Germination and Plant Growth Of Tunceli Garlic (Allium tuncelianum) Seeds

Abstract

In order for Tunceli garlic to be cultivated and produced, the germination problem in its seeds must be eliminated. In this study, it was aimed to determine the effects of GA3 applications on the germination and reproduction of Tunceli garlic seeds in vitro. For the sterilization of Tunceli garlic seeds, 4 different sodium hypochlorite doses were tried and the most successful result was obtained by shaking the seeds in 10% sodium hypochlorite for 10 minutes + 20% sodium hypochlorite for 20 minutes. MS medium (Murashige and Skoog, 1962) was used in the seed germination experiment. In the study, 4 different (0.5, 1, 1.5 and 2 mg l-1 ) concentrations of gibberellic acid (GA3) as a plant growth regulator were investigated. In the study, the best germination was determined in the 2nd month with a rate of 33.34% in 0.5 mg l-1 GA3 application. In the study, the highest number of shoots (5 pieces) was determined in MS medium containing 0.5 to 1 mg l-1 , while the lowest number of shoots (2 pieces) was determined in the control application. When evaluated in terms of onion number, it was determined that MS media containing 1 and 1.5 mg l-1 GA3 came to the fore. In terms of root number, the best dose was determined in the application containing 1.5 mg l-1 GA3. Root formation percentage was seen at the most in the medium containing 1 and 1.5 mg l-1 GA3. Callus formation (callus length and width) was observed in MS medium containing 0.5 mg l-1 GA3.

Keywords

MS Medium, Tissue culture, Tuberization, Callus, Morphological properties

References

• Aasim, M. 2015. Adventitous bulblet regeneration of endemic Ovacik garlic (Allium tuncelianum Kollman, Ozhatay, Mathew, Siraneci) using wintered half clove explant. Romanian Biotechnological Letters, 20(5), 10845‒108551.
• Agbas, B., Karakus, D., Adiguzel, G., Keser, S., Demir, E. 2013. Comparison of total antioxidant properties and dry matter content of Tunceli garlic (Allium tuncelianum) and normal garlic (Allium sativum), Bilim ve Genclik Dergisi, 1(2), 50-62. ISSN: 2148- 0273
• Aiazzi, M. T., Carpane, P. D., Di Rienzo, J. A., Arguello, J. A. 2001. Germination of Atriplex cordobensis (Gandoger et Stuckert): interaction between water stress and temperature. phyton-ınternatıonal journal of experımental botany, 7-14.
• Algül, B. E., Tekintaş, F. E., Dalkılıç, G. G. 2016. Bitki Büyüme Düzenleyicilerinin Kullanımı ve İçsel Hormonların Biyosentezini Arttırıcı Uygulamalar. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi,13(2), 87-95.
• Argüello, J. A., Falcón, L. R., Seisdedos, L., Milrad, S., Bottini, R. 2001. Morphological changes in garlic (Allium sativum L.) microbulblets during dormancy and sprouting as related to peroxidase activity and gibberellin A3 content. Biocell: Official Journal of the Sociedades Latinoamericanas de Microscopia Electronica... et. al, 25(1), 1-9.
• Atila, G., Uslu, H., Erdag, D., Ozkan, O. 2017. Antioxidative and antihyperglycemic effects of Allium tuncelianum on streptozotocin induced type I diabetes, International Congress on Medicinal and Aromatic Plants, s: 411, May 10-12, 2017, Konya.
• Baktır, I. 2005. In vitro micropropagation of Allium tuncelianum. In: Proceedings of the GAP IV Agriculture Congress. Sanliurfa, Turkey. 206–208. (In Turkish.)
• Bu H, Du G, Chen X, Xu X, Liu K, Wen S, 2008. Community wide germination strategies in an alpine meadow on the eastern Qinghai-Tibet plateau: phylogenetic and life-history correlates, Plant Ecology, 195: 87–98.
• Corral-Aguirre J, Sanchez-Velasquez LR, 2006. Seed ecology and germination treatments in Magnolia dealbata: An endangered species. Flora - Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants, 201(3): 227–232.
• Cousins, S. R., Witkowski, E. T. F., Mycock, D. J. 2014. Seed storage and germination in Kumara plicatilis, a tree aloe endemic to mountain fynbos in the Boland, south-western Cape, South Africa. South African Journal of Botany, 94, 190-194.
• Etoh, T., Simon, P. W. 2002. 5 Diversity, Fertility and Seed. Allium crop science: Recent advances, 101. Hartmann, H. T., Kester D. E., Davies F. T. 1990. Bitki Yayılımı. Tohumla Yayılma İlkeleri. 647 s.
• Hilhorst, H. W. M., Karssen C. M. 1992. Tohum dormansisi ve çimlenmesi: Abisik asit ve gibberalinlerin rolü ve hormon mutantlarının önemi. Bitki Büyüme Yönetmeliği, 11: 225-238.
• Icıek, M., Kwıecıen, I. Wlodek, L. 2009. Biological properties of garlic and garlic-derived organosulfur compounds. Environmental and Molecular Mutagenesis, 50, 247–265.
• Inaba, A. 1995. Seed productivity and germinability of garlic. Japan, J. Breed., 45, 310. Jacop, C. 2006. Bir terapi kokusu: redoks aktif kükürt atomları içeren doğal ürünlerin farmakolojik etkileri. Doğal ürün raporları, 23 (6), 851-863.
• Karakan, F. Y. 2021. The effects of GA3 treatments and nutrient media on in vitro seed germination of Allium tuncelianum (Kollman), Özhatay, Matthew, Şiraneci. Current Perspectives on Medicinal and Aromatic Plants (CUPMAP),4(2), 103-107.
• Karakurt, H., Aslantaş, R., Eşitken, A. (2010). Tohum çimlenmesi ve bitki büyümesi üzerinde etkili olan çevresel faktörler ve bazı ön uygulamalar. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 24(2), 115-128.
• Kizil, S., Icgil, D. Y., Khawar, K. M. 2014. Improved in vitro regeneration and propagation of Tunceli garlic (Allium tuncelianum L.). The Journal of Horticultural Science and Biotechnology,89(4), 408-414.
• Kizil, S., Sogut, T., Khawar, K.M., 2017. Germination and bulb formation of Allium tuncelianum L. under in vitro condition, ICAB 2017: 19th International Conference on Agriculture and Biotechnology. 13-14 July, Stockholm, Sweden.
• Koşar, M., Koyuncu, M., Başer, KHC 2006. Türkiye'de bazı yabani ve kültüre alınmış Allium türlerinin halk kullanımı. IV. Uluslararası Etnobotanik Kongresi Bildirileri (ICEB 2005),Cilt 87, s. 90.
• Menges ES, 1986. Predicting the future of rare plant populations: demographic monitoring and modelling, Natural Areas Journal, 6: 13–25.
• Munchberg, U., Anwar, A., Mecklenburg, S., Jacob, C. 2007. Polysulfides as biologically active ingredients of garlic. Organic and Biomolecular Chemistry, 5, 1505–1518.
• Olszewski N, Sun T, Gubler F 2002. Gibberellin signaling: biosynthesis, catabolism, and response pathways. Plant Cell 14, 61–80.
• Ozhatay, N., Mathew, B. 1995. New taxa and notes on the genus Allium (Alliaceae) in Turkey and Arabia, Kew Bulletin, 50(4), 723‒731.
• Ozkan, O., Gul, S., Kart, A., Cıcek, B. A., Kılıc, K. 2013. In vitro antimutagenicity of Allium tuncelianum ethanol extract against induction of chromosome aberration by the mutagenic agent mitomycin C. Journal of the Faculty of Veterinary Medicine, Kafkas University, 19, 259–262.
• Pooler, M.R. Simon, P.W. 1994 True seed garlic. Sexual Plant reproduction 7, 282-286 Rice-Evans, C., Miller, N., Paganga, G. 1997. Antioxidant properties of phenolic compounds. Trends in plant science, 2(4), 152-159.
• San, B., Yildirim, A. N. 2009. Seed and in vitro embryo germination in aged almond. Seed Science and Technology, 37(2), 365-371.
• Schemske DW, Husband BC, Ruckelshaus CG, Goodwillie C, Parker IM, Bishop JG, 1994) Evaluating approaches to the conservation of rare and endangered plants, Ecology, 75: 584– 606.
• Şan, B., Yildirim, A. N., Yildirim, F. 2014. An in vitro germination technique for some stone fruit species: The embryo isolated from cotyledons successfully germinated without cold pre-treatment of seeds. HortScience, 49(3), 294-296.
• Takim, K. 2015. Measurement of in vitro antioxidant activity of Tunceli rural garlic (Allium tuncelianum), determination of its effect on the antioxidant enzyme activity and anticancer characteristics on rats. ( Ph. D. Thesis) Inonu University, Institute of Natural Sciences, Department of Chemistry, Malatya, Turkey.
• Tyler L, Thomas SG, Hu J, Dill A, Alonso JM, Ecker JR, Sun T 2004. Della Proteins and Gibberellin-Regulated Seed Germination and Floral Development in Arabidopsis. Plant Physiology. 135, 1008–1019.
• Ünyayar, S., Topçuoğlu, Ş. F. 1998. Phanerochaete chrysosporium ME 446’dan elde edilen indol-3-asetik asit (IAA), gibberalik asit (GA3), absisik asit (ABA) ve zeatin’ in biyolojik aktivitelerinin tayini. Tr. J. of Biology, 22, 29-42.
• Yanmaz, R., Ermiş, S. 2005. Tunceli sarımsağı (Allium tuncelianum Kollman, Özhatay,. Matthew, Şiraneci) tohumlarındaki çimlenme probleminin çözülmesi üzerine araştırma. Türkiye, 2, 101-106.
• Yanmaz, R., Yazar, E., Kantoğlu, Y., Alper, A. 2010. In vitro plant regeneration and bulblet formation of Tunceli garlic (Allium tuncelianum (Kollman) Ozhatay, Matthew, Siraneci) by shoot and root culture, Journal of Food, Agriculture & Environment, 8(3&4), 572‒576.
• Yıldız, M., Fatih Özcan, S., T Kahramanoğulları, C., Tuna, E. 2012. Sodyum hipoklorit solüsyonlarının doku canlılığı ve in vitro rejenerasyon kapasitesi üzerine etkisi. Doğal Ürünler Dergisi, 2(4), 328-331.