The Influence of Genotype, Pre-Chilling and Nutrient Media on Callus Induction and Plantlet Regeneration in Rye (Secale cereale L.) Anther Culture

Çavdarda (Secale cereale L.) Anter Kültüründe Kallus Oluşumu ve Bitkicik Rejenerasyonu Üzerine Genotip, Soğuk Uygulama ve Besin Ortamlarının Etkisi

Abstract

The present study investigated the effects of genotypes (diploid and tetraploid), of pre-treatment (coldtreatmentwithin one week at 4°C and non-cold treatment) and and nutrient media (MS, N6 and NN) on anther response ratio,callus induction and green plantlet regeneration in anther culture of rye. In our experiment, the MSmedium (consisting of 10 g/L of agar), NN medium (consisting of 8 g/L agar) and N6 medium (consisting of 5 g/L of agar)were used for callus formation, MS and NN media supplemented with 2.4 µmol/L of KIN, 4.4 µmol/L of BAP and 2.7 µmol/L of NAA as hormone and 30.3 g/L of sucrose as carbon source. Additionaly, N6 medium supplemented with 2 mg/L 2.4-D, 0.5 mg/L KIN, 1 mg/L IAA as hormone and 90 g/L sucrose as carbon source. Two media (MS and NN) used for callus formation were the same for plantlet regeneration, however N6 media was modified and included 2 mg/L KIN, 2 g/L activated charcoal, 20 g/L sucrose and 5 g/L agar. Our study demonstrated the negativeeffect of pre-chilling on anther response ratio and callus size, but it also showed that the positive effect on callus ratio and root formation.On the other hand, effect of pre-chilling on investigated characters changed according to rye genotypes and was significant (except for anther response ratio). While effect of nutrient media on callus ratio and size was significant, it was not significant on anther response ratio. The highest root and plantlet regeneration ratio were obtained as a result of cultured on MS media of pre-chilled anthers in diploid rye.

Özet

Bu çalışmada, çavdarda genotipin(diploid ve tetraploid), ön işlem (+4 oC’de 1 hafta süre ön işlem uygulanmış ve uygulanmamış) vebesin ortamlarının (MS, N6 ve NN) anter kültüründeanter tepki oranı, kallus oluşumu ve yeşil bitkicik rejenerasyonu üzerine etkileriincelenmiştir. Denemede kallus oluşum ortamı olarak MS ortamında 10 g/L agar, NN ortamında 8 g/L agar kullanılmış, ayrıca her ikiortama 2,4 µmol/L Kinetin, 4,4 µmol/L BAP, 2,7 µmol/L NAA ve karbon kaynağı olarak 30,3 g/L sükroz ilave edilmiştir. N6 ortamınaise 5 g/L agar, 2 mg/L 2,4-D, 0,5 mg/L Kinetin, 1 mg/L IAA ve 90 g/L sükroz ilave edilmiştir. Rejenerasyon ortamı olarak, kallusoluşum ortamı olan MS ve NN ortamları aynı kalmış ancak modifiye edilmiş N6 ortamına 2 g/L aktif karbon, karbon kaynağı olarak 20g/L sükroz, hormon olarak 2 mg/L kinetin, katılaştırıcı madde olarak da 5 g/L agar eklenmiştir. Araştırmada soğuk ön işlemuygulamasının anter tepki oranı ve kallus büyüklüğü üzerine olumsuz, kallus oranı ve kök oluşumuüzerine olumlu etkisi belirlenmiştir.Diğer taraftan soğuk ön uygulamasının incelenen özellikler üzerine etkisi çavdar genotiplerinde farklılık göstermiş ve özelliklerdenanter tepki oranı hariç önemli bulunmuştur.Besin ortamlarının kallus oranı ve büyüklüğü üzerine etkisi önemli olurken, anter tepki oranıüzerine etkisi önemsiz olmuştur.En fazla kök oluşumu ve bitki rejenerasyonu soğuk uygulamalı diploid çavdar anterlerinin MSortamında kültüre alınması ile elde edilmiştir.