Kriyoprezervasyon yöntemlerinden Vitrifikasyon Tekniğinin ekonomik olarak önemli üzüm (Vitis Vinifera L.) çeşitlerinde uygulanabilirliğinin araştırılması

Abstract

Grape (Vitis vinifera l.) is an important fruit which belongs to Vitaceae family. The protection and preservation of genetic resources are important both economically and strategically. Cryopreservation is valuable method, allows long term storage of plant genetic resources in liquid nitrogen (LN) at -196 °C. The traditional way of germ plasm preservation is very risky due to natural uncertainties. In vitro echnologies can help producing healthy propagation materials free from viroids, viruses, bacteria, phytoplasmas, fungi and nematodes. When combined with cryopreservation technologies in vitro preservation systems can allow safe protection and propagation of valuable Vitis genetic resources. In this study, 12 commercial cultivars and two rootstocks were tested for the applicability of long term preservation by in vitro clonal propagation and cryopreservation techniques. Axillary shoot tips collected from newly emerging shoots were placed in Magenta boxes containing 30 g/l sucrose on Murashige ve Skoog (MS) medium and cultured in a growth chamber adjusted to 16 h light / 25 oC and 8 h dark / 17 oC. All grape genotypes tested responded well to this application and produced healthy root and shoots. Apical dome explants excised from in vitro grape plants were stored in liquid nitrogen for cryopreservation. Genotypes varied in their responses to cryopservation treatment. Five genotypes showed shoot of different rate formation. Regenerated shoots continued to grow and produced normal shoots and roots (Merlot %76.0, Alicante Bouschet %50.0, Cal Karasi %10.0, Trakya Ilkeren %7.7 and 1103 P %22.2). Other nine species showed on cultuvar limited growth and development. Flow cytometry analysis of regenerants from continuous subculture and cryopreservation did not show any chromosome number abnormalities. This study demostrates for the first time that the vitrification method can be used as a choice of cyropresarvation in some regional grape species successfully. Further studies are needed for the cultuvars that were unable to grow under these experimental conditions; alternative methods including modified media and growth conditions could be investigated.

Üzüm (Vitis vinifera l.) Vitaceae familyasına ait olan önemli bir meyve türüdür. Genetik kaynakların saklanması ve korunması ekonomik ve stratejik açıdan önemlidir. Kriyoprezervasyon bitkisel genetik kaynakların -196 oC’de sıvı azotta uzun dönem saklanması için geliştirilmiş değerli bir yöntemdir. Geleneksel yollar ile genetik kaynakların saklanması doğadaki bilinmezlikler yüzünden risklidir. In vitro teknolojisi sayesinde viroid, virüs, bakteri, fitoplazma, fungus ve nematod gibi hastalık ve zararlılardan arındırılmış temiz materyal üretilebilmektedir. In vitro ve dondurarak saklama teknolojileri birleştirilerek değerli Vitis genetik kaynakları güvenli bir şekilde korunabilir. Bu çalışmada, 12 ticari çeşit ve iki anaç materyalleri in vitro klonal çoğaltım ve dondurma teknikleri ile uzun süreli koruma uygulanabilirliği açısından test edilmiştir. Sürgün uçları 30 gr/l sükroz içeren Murashige ve Skoog (MS) besi ortamına konulmuş ve alt kültür oluşturularak çoğaltılmıştır. Test edilen tüm üzüm genotipleri bu uygulama iyi cevap vermiştir ve hepsi sağlıklı kök ve sürgün üretmiştir. In vitro üzüm bitkilerinden kesilmiş apikal uç sürgünleri dondurulması için sıvı azot içinde daldırılmıştır. Kriyoprezervasyon uygulamasına genotiplerin cevapları farklı olmuştur. Beş genotipte sürgün oluşumu görülmüştür (Merlot %76.0, Alicante Bouschet %50.0, Çal Karası %10.0, Trakya Ilkeren %7.7 ve 1103 P %22.2). Bu sürgünler gelişerek gövde ve kök oluşturarak tam bir bitkiye dönüşmüştür. Diğer dokuz genotipte büyüme ve gelişme sınırlı olmuş ve bitki oluşumu görülmemiştir. Alt kültür ve kriyoprezervasyondan gelen bitkilere flow sitometri analizleri yapıldığında kromozom sayı anomaliteleri görülmemiştir. Bu çalışma ile yerel üzüm çeşitlerinde de kriyoprezervasyon yönteminin uygulanabileceği ilk kez gösterilmiştir. Bitki elde edilemeyen çeşitlerde farklı yöntemler, farklı besi ortamları ve farklı bitki büyüme düzenleyicileri kullanarak kriyoprezervasyon uygulamalarına devam edilmelidir.