Synthetic Seed Production and Short-Term Storage Under in Vitro Conditions in Cyclamen Coum

Abstract

Bu tez çalışmasında C. coum bitkisinden elde edilen somatik embriyolardan sentetik tohum üretimi ve bu tohumların farklı sıcaklıklarda ve farklı sürelerde depolanma potansiyeli araştırılmıştır. Denemede eksplant olarak in vitro ortamda geliştirilmiş steril C. coum bitkilerine ait yaprak sapları kullanılmıştır. Aynı olgunluğa sahip somatik embriyoların elde edilmesi için embriyojenik kalluslar MS besi ortamına 2 mg/ L, 4 mg/ L prolin ve sadece MS olmak üzere 3 farklı ortam kullanılmıştır. Sentetik tohum denemelerinde, her bir olgunlaştırma ortamından embriyolar alınarak %3 sodyum aljinat ile 100 Mm kalsiyum klorid çözeltileri kullanılarak enkapsülasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sentetik tohumlar 0, 30, 60 ve 90 gün karanlık ortamda 4℃, 24℃ ve -20℃'de depolanarak bitkiye dönüşüm, sekonder somatik embriyo verme ve kök oluşumu bakımından değerlendirilmiştir. Yapılan gözlemler sonucunda en yüksek bitkiye dönüşüm oranının %66.6 ile 1 aylık depolama süresinde 24℃ sıcaklıkta ve prolin içermeyen MS ortamında geliştirilen embriyolardan elde edilen tohumlarda olduğu belirlenmiştir. En fazla sekonder somatik embriyo oluşumu 1 aylık depolama süresinde 24℃ sıcaklıkta bekletilen ve yine prolin içermeyen ortamlardan elde edilmiş embriyoların kullanıldığı tohumlarda olduğu tespit edilmiştir. Kök gelişiminin ise en fazla olduğu oran %53.3 ile 24℃ sıcaklıkta 2 ay depoda muhafaza edilmiş 2 mg\ L prolin ortam içeriğinde olgunlaştırılmış embriyolardan elde edilen tohumlarda olduğu belirlenmiştir. Depolama sıcaklıklarından -20℃'nin C. coum'da başarısız olduğu gözlenmiştir.

This thesis investigates the production of synthetic seeds from somatic embryos taken from the C. coum plant, as well as the storage capability of these seeds at different temperatures and time periods. Petioles of in-vitro-grown sterile C. coum plants were employed as explants in the experiment. Embryogenic calli were used in three different medium such as MS medium with 2 mg/ L proline, 4 mg/ L proline, and MS without proline for regeneration of the somatic embryos having same maturity. In synthetic seeds trials, embryos were collected from each maturation medium, and encapsulation were conducted with solution having 3% sodium alginate and 100 mM calcium chloride. The produced synthetic seeds were assessed for plant transformation, secondary somatic embryo production, and root formation after 0, 30, 60, and 90 days of storage at 4°C, 24°C, and -20°C under dark conditions. Based on the observations, it was found that the highest plant transformation rate was 66.6% in seeds that originated from embryos that had been cultivated on MS medium without proline at 24°C for one month. It was shown that the highest secondary somatic embryo production occurred in seeds maintained at 24°C for one month and using embryos from a medium without proline. It was determined that the highest rate of root development was in the seeds obtained from matured embryos at 2 mg\L proline media content, which were stored at 24°C for 2 months. It has been observed that storage at -20°C is not successful in C. coum.