Bitkilerde Doku Kültürü Yöntemi ve Uygulama Alanları

Bitkilerin çoğaltımında vejetatif ve generatif üretim tekniklerinden yararlanılmaktadır. Vejetatif üretim tekniklerinden biri olan doku kültürü tekniği, laboratuvarlarda ve steril koşullarda yapay bir besin ortamında bitkilerin hücre, doku veya organlarından yeni doku, bitki veya bitkisel ürünlerin üretilmesi olarak tanımlanabilir. Bu yöntemde bitkilerin totipotensi yani bir bitki hücresinin yeni bir bitki oluşturma özelliğinden yararlanılmaktadır.

Bu yöntemde sterilizasyon çok önemli olduğu için bitki doku kültürü laboratuvarı dtasarımında bu konu ön plana çıkartılarak organizasyon gerçekleştirilmelidir. Genel olarak laboratuvar üç bölmeden oluşmalıdır:
  • ön hazırlık odası (sterilizasyon, ortam dökme vb. işlemler),
  • kesim odası (kültür hazırlama odası, işlemler steril kabin içerisinde gerçekleştirilir),
  • iklim odası (bitki için gerekli çevre koşullarının sağlandığı bölme).

Ön Hazırlık Odası: Besin ortamlarının hazırlandığı ve sterilizasyon işlemlerinin gerçekleştirildiği bölgedir. Bu odada, otoklav, etüv, hassas terazi, cam malzemeler, buzdolabı, kimyasal malzemeler vb. yer almaktadır. 
 
Kesim Odası (Kültür Hazırlama Odası): Steril kabinlerin yer aldığı ve bitkilerin steril yapay besin ortamlarına alındığı bölgedir.

İklim odası: Bitkiler yapay besin ortamlarına alındıktan sonra gelişiminin sağlanması için, bitki türüne göre değişmekle birlikte farklı çevre koşullarına ihtiyaç duymaktadır. İklim odalarında sıcaklık ve ışıklanma bitki gereksinimine göre planlanmaktadır.
Genel olarak bitki doku kültürü yöntemi 3 ana kısımdan oluşmaktadır:

1. Besin Ortamı Hazırlığı
 
Doku kültürü yönteminde bitkiler, ihtiyaç duydukları makro ve mikro elementler, su, şeker, hormonlar ve bazı vitaminleri içeren yapay besin ortamlarında gelişim göstermektedir. Besin ortamı bitki türlerine ve kullanılacak eksplanta göre farklılık göstermektedir ve katı veya sıvı ortamlar kullanılmaktadır. Ayrıca farklı kimyasal içeriğe sahip ortamlar bulunmaktadır. Amaca uygun ortamlar seçilerek, ortam içeriğindeki kimyasallar uygun dozlarda tartılır ve gerekli hormonlar ilave edilerek pH’sı ölçüldükten sonra kültür kaplarına aktarılır ve otoklavlanır.

 
2. Bitki Parçaları, Yani Eksplantların ve Alet Ekipmanların Sterilizasyonu
 
Bitki parçalarının kültüre alınmasında kullanılacak olan bistüri, pens, cam malzemeler, vb. otoklav veya etüv yardımı ile steril hale getirilmektedir ve bu malzemeler steril kabin içerisinde açılarak kullanılmalıdır. Kültüre alınacak bitkilerin yetişme ortamı, yaşı ve gelişme dönemi çok önemlidir. Kültürü yapılacak bitki parçasının alındığı ana bitkinin sağlıklı ve aktif büyüme döneminde olması gerekmektedir. Arazi veya sera koşullarında yetiştirilen bitkilerden, doku kültüründe kullanılmak için alınan bitki parçaları steril değildir. Bundan dolayı öncelikle bu materyalin sterilizasyonunun gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Bitki parçalarının sterilizasyonunda sterilize edilmiş malzemeler kullanılmaktadır ve bu işlem süresince steril kabin içerisinde çalışılmaktadır. Bitki parçalarının sterlizasyonunda kullanılacak yönteme göre sodyum hipoklorit, etil alkol, gümüş nitrat vb. kimyasallar farklı dozlarda kullanılmaktadır. Steril saf su ile durulanan bitkiler yine steril olan kurutma kağıdında bekletildikten sonra besin ortamına aktarılmaktadır.
 
 
3. Steril Bitki Parçalarının Steril Ortamda Besin Ortamına Aktarılması ve Uygun Çevre Şartlarına Yerleştirilmesi
 
Sterilizasyon işlemi gerçekleştirilen bitki parçaları kültür kapları içesinde bulunan, farklı özelliklere sahip besin ortamlarına yerleştirilir. Bitkilerin doku kültüründe gelişebilmeleri için sıcaklık ve ışık en önemli çevresel faktörlerdendir. Kültür kapları kapalı olduğundan, bitkilerin ihtiyaç duyduğu nem sağlanmaktadır. Bitki türüne göre değişmekle birlikte genel olarak 16 saat aydınlık/8 saat karanlık ve 24OC sıcaklık, 2000-3000 lüks ışık yoğunluğu kullanılmaktadır.
 
Kullanılan yönteme göre geliştirilen veya çoğaltılan bitkiler, eğer amaç üretim ise köklendikten sonra sera koşullarına torf veperlit içeren saksı veya viyollere aktarılarak dış koşullara alıştırılır.
Bitki doku kültürü yöntemleri embriyo, meristem, anter-ovul-ovaryum, kallus, protoplast, hücre süspansiyon kültürü olarak 6 ana başlıkta incelenmektedir. Bitki doku kültürü yönteminin uygulama alanları ana başlıklar altında aşağıda belirtildiği gibidir ve bu uygulama alanları ve kullanılan yöntemler ileriki yazılarda ayrıntıları ile açıklanacaktır.

1. Hızlı üretim
2. Islah
3. Virüsten ari bitki eldesi
4. Uzun süreli muhafaza
5. Sekonder metabolit üretimi
 
Kaynaklar:
  1. Cardoza, V., 2008. Tissue culture: the manipulation of plant development.Plant Biotechnology and Genetics: Principles, Techniques, and Applications, 113-134.
  2. Gönülşen, N., 1987. Bitki doku kültürleri yöntemleri ve uygulama alanları. T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Ege Tarımsal Araştırma Ensitüsü Müdürlüğü. Yayın No:78
Görseller:
Yazara aittir.

YORUMLAR

Bu sayfalarda yer alan okur yorumları kişilerin kendi görüşleridir. Yazılanlardan apelasyon.com sorumlu tutulamaz.