Türkiye'de yetişen farklı pamuk genotiplerinin metal stresine karşı taranması ve seçilen genotiplerinin vitro rejenerasyonu

Abstract

Türkiye'de pamuk yetiştiriciliği abiyotik streslerden sıklıkla etkilenen Ege, Güney Doğu Anadolu ve Akdeniz bölgelerinde yapılmaktadır. Ağır metal kirliliği, sıcaklık ve kuraklık gibi diğer abiyotik streslerle birlikte bir yandan ürün verim ve kalitesini düşürürken diğer yandan pamuk gibi ticari öneme sahip bitkilerin ekilebileceği taran alanlarını da kısıtlamaktadır. Bu olumsuz etkiyi azaltmak amacıyla metal stresine dayanıklı genotipleri seçmek için Türkiye'nin farklı bölgelerinde yetişen 6 pamuk genotipi Cd, ve 5 pamuk genotipi Cu metallerini farklı konsantrasyonlarda (10, 50, 100, 200 ve 500 uM) içeren ortamlarda yetiştirilerek metal stresine karşı tarandı. Nazilli M503 ve Nazilli 143 genotiplerinin denenen metallere dayanıklı olduğu tespit edildi. Ege bölgesinde yaygın olarak yetiştirilen 84S genotipinin ise bu metallere karşı hassas özellikler gösterdiği ve artan metal konsantrasyonlarındaki büyüme performansının diğer genotiplere göre düşük olduğu belirlendi. Daha dayanıklı yeni genotipler geliştirebilmek amacıyla, metal stresine karşı dayanıklılıktan sorumlu olduğu bilinen MTI (Metallotiyonin I) genini aktarmada kullanılmak üzere bitki rejenerasyon denemeleri dayanıklı genotipler olan Nazilli 143 ve Nazilli M503 ile yapıldı. Doğrudan ve dolaylı rejenerasyon şartlarının optimize edilmesinde kotiledon nodu, sürgün ucu, hipokotil ve kotiledon eksplantlan kullanıldı. Bu eksplantlar bitki büyüme düzenleyicilerinin farklı konsantrasyon ve kombinasyonlarım içeren farklı besi yerlerinde test edildi. Kotiledon nodu eksplantı %90'dan fazla sürgün rejenerasyonu ve %50-%70 oranlarında kök rejenerasyonu gösterdi. Sürgün ucu eksplantları ise %90'dan fazla sürgün rejenerasyonu göstermelerine rağmen kök rejenerasyonu ancak %35 oranında gerçekleşti. Her iki genotipin sürgün ucu ve kotiledon nodu eksplantlarından en iyi sürgün rejenerasyonu 0.2 mg/1 IBA ve 0.1 mg/1 NAA + 0.1 mg/1 IBA içeren MS besi yerinde görüldü. Nazilli 143 genotipinin kotiledon nodundan kök rejenerasyonu 0.1 mg/1 NAA içeren MS besiyerinde en yüksek iken, Nazilli M503 genotipinin en yüksek kök rejenerasyonu 0.2 mg/1 NAA içeren MS (Murashige ve Skoog) besi yerinde elde edildi. Rejenere bitkiler toprağa aktarılarak, bitki büyütme kabinlerinde yetiştirildi. 3-4 ay sonunda olgun pamuk kozaları görüldü.