Kolşisin uygulaması ile poliploit Vicia pannonica Crantz. (Macar Fiği) ve Vicia villosa Roth. (Tüylü Fiğ) bitkilerinin elde edilmesi

Abstract

Kolşisin Uygulaması İle Poliploit Vicia pannonica Crantz. (Macar Fiği) ve Vicia villosa Roth. (Tüylü Fiğ) Bitkilerinin Elde Edilmesi Bu çalışmada kolşisin ile muameleden sonra poliploit fiğ bitkilerinin elde edilmesi amaçlandı Vicia pannonica (Macar fiği) ve V.villosa (tüylü fiğ) türlerinin tohumları % 0,02 ve % 0,005’lik kolşisin eriyiği ile muameleden sonra petrilere ekildi. % 0,02’lik kolşisin ile muamele edilen tohumlardan fidelerin gelişmediği, bu konsantrasyonun çalışmamız için uygun olmadığı görüldü ve çalışmamıza % 0,005’lik konsantrasyon ile devam edildi. Tohumlardan elde edilen fideler saksılara alındı ve 12 haftalık fidelerin kök uçlarında ve çiçeklenmeden sonra polen ana hücrelerinde kromozom sayı yapılarak poliploidi seviyeleri saptandı. %0,005’lik kolşisin uygulamasının her iki türde de kontrole göre tohum çimlenmesini düşürdüğü görüldü. 7 hafta sonra fide yetişme oranının Macar fiğinde % 14 tüylü fiğde % 44 olduğu saptandı. Deneyler sonunda Macar fiğinde 1 tane tetraploit bitki (2n=4x=24), tüylü fiğde 12 tane tetraploit (2n=4x=28) elde edildi. Ayrıca 2 adet diploit, triploit, tetraploit, hekzaploit, haptaploit, oktoploit kökler ve 1 diploit, triploit kökler içeren kimerik bitkiler olduğu saptandı. Daha sonraki çalışmalar tetraploit bitkilerin elde edildiği tüylü fiğde devam etti. Kök uçlarında elde edilen kromozom sayımı sonuçları polen ana hücrelerindeki çalışmalar ile teyit edilerek tetraploit bitkiler saptandı. Diploitlerde mikrosporogenezde kromozom bozukluğu görülmezken tetraploitlerde hem düzenli, hem de düzensizliklere rastlandı. Bu düzensizlikler ünivalent, trivalent ve tetravalentlerin oluşumu, metafazda kromozomların ekvator tablasının dışında yer alması, anafazda köprü oluşumu şeklinde özetlenebilir. Bununla ilişkili olarak tetraploitlerde mayoz sonunda mikrospor tetradındaki 4’üncü spora ilave olarak 5, 6, 7, 8 ve 9’uncu sporun da oluştuğu saptandı. Morfolojik gözlemler sonucunda 26 haftalık fidelerde gövde uzunluğunun tetraploitlerde diploitlere göre daha kısa, yaprak alanlarının daha fazla, stomaların daha büyük fakat birim alana düşen stoma sayısının daha az olduğu ortaya çıktı. Çiçeklenmenin tetraploitlerde diploitlerden daha geç ve çiçek sayısının daha az olduğu fakat daha büyük çiçeklerin oluştuğu gözlendi . Tetraploit bitkilerin yapraklarının daha koyu renkli olduğu ve yapılan total klorofil miktarı tayininde daha fazla klorofil içerdikleri saptandı. Diploit ve tetraploit bitkilerin polenlerinde de farklılıklar gözlendi. Diploitlerde polenlerin 3 por ve 3 kolpus (trikolporat) içerdiği, tetraploitlerde ise kolpus ve por sayısında artış olduğu 4 por ve 4 kolpus, 5 por ve 5 kolpus ve 6 por ve 6 kolpus içerdikleri ayrıca polen hacimlerinin daha büyük olduğu dikkati çekti. Polenlerin şekillerinde de farklılık olduğu diploitlerde polenlerin elips, poliploitlerde üçgenimsi şekilli oldukları saptandı. Polen verimliliği tayininde diploitlerde % 99 verimlilik saptanırken, tetraploitlerde bu oran % 81’e düştü.

Obtaining of polyploid Vicia pannonica Crantz. (Hungary vetch) and Vicia villosa Roth. (Hairy vetch) plants by colchicine treatment The aim of this study was to obtain poliploid Vicia pannonica and V.villosa plants by treating the seeds with colchicine. The seeds were treated with 0,02 %, 0.005 % colchicine and placed in petri dishes. The seeds that were treated with 0,002 % colchicine did not grow up and it was decided that this concentration was not appropriate in this study. On the other hand, using less concentration (0,005 %) yielded possitive results. Therefore, the study was carried out with 0,005 % colchicine and the seeds were treated with this concentration. Then the seedlings were transferred to pods and the polyploid rates were determined by chromosome counting in the samples from twelve-weeks root tips and in the polen mother cells. The treatment with 0.005 colchicine decreased the percentage of seed germination in both species compared to control. The percentage of survival seedlings was 14 % in V. pannonica and 44 % in V. villosa after 7 weeks of treatment. As a result of experiments a tetraploid plant (2n=4x=24) of V.pannonica and 12 tetraploid (2n=4x=28) plants of V.villosa were obtained. Besides, 2 chimeric plants one of them consisting of diploid, triploid, tetraploid, hexaploid, teptaploid and octaploid roots and the other diploid and triploid roots were also obtained in the species of V.villosa. The further studies were carried out in the species of V. villosa. The chromosome number counted in root tips was confirmed by the studies conducted in the polen mother cells (PMC). The meiotic division was regular in diploids, however, some irregularities such as chromosome bridges, fragments, univalent, trivalent, tetravalent formation, unoriented metaphase plate was observed in the PMCs of tetraploids. As a result of irregularities, additional 1 to 5 microspores were identifed in the microspore tetrads. The morphological observations pointed out that the length of stem in tetraploids was less than in diploids whereas the surface of leaves and the sizes of stomata were bigger in tetraploids. The flowering was late in tetraploids, the number of flowers was less but the flowers were bigger in size. The colour of leaves was darker and the amount of total chlorophylle in the leaves was higher in tetraploid plants. Pollen grains also showed some differences in diploids and tetraploids. They were tricolporate (3 pores and 3 colpus) in diploids but the number of pores and colpus showed variations in tetraploids; pollen grains with 4 pores and 4 colpus, 5 pores and 5 colpus, 6 pores and 6 colpus were observed. Besides, the size of pollen grains in tetraploids were bigger than diploids. The shape of pollen grains were also different; they were eliptical in diploids but triangular in tetraploids. The percentage of fertile pollen was 99 in diploids but 81 in tetraploids.