Pamuk (Gossypium hirsutum L.)’da Verticillium Solgunluğu (Verticillium dahliae Kleb.)’na Karşı Dayanıklı Hatların In Vitro Seleksiyon ile Elde Edilmesine Yönelik Araştırmalar
Proje no. 1219 · Durum: Kapanmış · 2016
Özet
Pamuk, ülkemiz ekonomisinin önemli sektörlerinden olan tekstil başta olmak üzere birçok farklı sanayi kolunun hammaddesidir. Pamuk tarımının ve pamuğa dayalı sanayinin sağladığı iş istihdamı göz önünde bulundurulduğunda, pamuk; hem Dünya, hem de ülkemiz genelinde sosyo-ekonomik yapı içerisinde önemli etkilere sahip bulunmaktadır. Pamuk bitkisindeki mevcut en önemli hastalık, vejetasyonun her aşamasında sorun olabilen toprak patojeni Verticillium dahliae Kleb. fungal etmeninin neden olduğu solgunluk hastalığıdır. Geniş bir konukçu dizisine sahip olan hastalık etmeni, Dünya’da ve ülkemizde önemli ekonomik kayıplara yol açmaktadır. Hastalık sebebiyle üreticiler birim alandan yeterli verimi alamamakta ve lif kalite değerleri olumsuz şekilde etkilenmektedir. Mevcut sistemde hastalıkla mücadelede istenilen başarı henüz sağlanmış değildir. Kimyasal mücadelesi olmayan bu hastalığa karşı dayanıklı çeşitlerin kullanılması gerekmektedir. Verticillium solgunluğuna karşı dayanıklılık genleri bilinmekle birlikte, bunların klasik ıslah çalışmalarında kullanılması oldukça zor ve pahalı olduğu gibi uzun zaman da almaktadır. Bitki ıslahında, biyoteknolojik yöntemlerin kullanımı ise; ıslah çalışmalarında zaman kazanımı ve seleksiyon aşamasında da doğru bireylerin seçimi açısından büyük önem taşımaktadır. Bu projede in vitro seleksiyon çalışmalarında somaklonal varyasyonun ortaya çıkmasında öneme sahip olan mutasyon kullanımı ve etkili mutasyon dozunun belirlenmesi, ayrıca pamuk (Gossypium hirsutum L.) kalluslarında Verticillium Solgunluk Etmeni (Verticillium dahliae Kleb.)’ne ait kültür filtratı uygulamalarının kallusların fizyolojik gelişim ve biyokimyasal içerik üzerine olan etkilerinin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Bu amaçla Verticillium solgunluğuna karşı duyarlı (NP Özbek 100) ve tolerant (Carmen) pamuk çeşitleri kullanılarak, kültür filtratı ve mutajen uygulamalarının hastalığa karşı dayanıklı bitki elde edilmesindeki potansiyelleri incelenmiştir. Dört farklı gama ışını radyasyon dozunun (100, 200, 300 ve 400 Gy) tohum çimlenme oranı, fide boyu ve kök uzunluğu üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çimlenme denemesinin 7. gününde, çimlenme oranı, fide boyu ve kök uzunluğunun kontrol grubuna göre en çok sınırlandığı doz olan 300 Gy doz etkili mutasyon dozu olarak belirlenmiştir. Verticillium dahliae’nın yaprak döken (PYDV 6) ve yaprak dökmeyen (NPAE Vd11) patotiplerinden elde edilen kültür filtratlarının üç farklı dozu (% 25, % 50, % 75) kallus ortamlarına ilave edilmiştir. Kallusların hastalık etmenine karşı duyarlılıkları belirlenmiştir. Kültür filtratı uygulamalarının kallus üzerindeki etkisi incelendiğinde, denemenin 28. gününde kontrol gruplarına göre patotipler arasında en fazla antosiyanin ve kahverengi kallus oluşumuna sebep olan fungal kültür filtratı ve dozunun PYDV6 %75 olduğu ve aynı dozda kallus ağırlığının azaldığı görülmüştür. PYDV6 patotipine ait %75 dozda kültür filtratı uygulamasının her iki pamuk çeşidinde protein, klorofil, hidrojen peroksit, katalaz ve peroksidaz miktarları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Mutasyon uygulaması olan ve olmayan gruplarda klorofil a, klorofil b, total klorofil, total karotenoid miktarlarının kültür filtratı uygulaması ile birlikte azaldığı ve çeşitler arasında en çok Carmen çeşidinin etkilendiği belirlenmiştir. Mutasyon uygulaması olmayan gruplarda kültür filtratı uygulaması ile birlikte Carmen çeşidinde katalaz miktarı %138, mutasyon uygulamasında ise % 165 artış göstermiştir. NP Özbek 100 çeşidinde ise aynı gruplarda katalaz miktarı sırası ile % 34 ve % 48 azalmıştır. Mutasyon uygulaması olmayan gruplarda kültür filtratı uygulaması ile birlikte Carmen çeşidinde peroksidaz miktarı 8 kat, NP Özbek-100 çeşidinde ise 4 kat daha fazla artış göstermiştir. Mutasyon uygulanan gruplarda ise aynı çeşitler için bu oran sırası ile 2.5 ve 2 kat olarak gözlenmiştir.