Determination of haploid plants developed in anther culture in carrot with SSR markers

Havuç (Daucus carota L.) besin içeriği bakımından zengin ve ekonomik olarak önemli sebze türlerinden biridir. Havuç üretiminde yaygın olarak hibrit çeşitler kullanılmaktadır. Bu nedenle hibrit çeşitlerin elde edilmesinde kullanılan saf hatların geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Havuçta anter kültürü yoluyla saf hatlar kısa süre içerisinde elde edilebilmektedir. Anter kültürü çalışmasında erken aşamada haploit (homozigot) olduğu bilinen bitkiciklerin seçilmesi zaman ve maliyet açısından önemlidir. Moleküler markörlerden biri olan basit dizi tekrarları (SSR) markörleri ile bitkilerde homozigot (aday haploit) genotipler rejenerasyon aşamasında belirlenebilmektedir. Bu tez çalışmasının amacı, turuncu ve Hatay siyahı tipi havuç genotiplerinden anter kültürü yoluyla bitkilerin geliştirilmesi ve daha önceden havuç genomunda ifade olan DNA bölgelerinden geliştirilmiş SSR markörleri kullanılarak anter kültürü ile elde edilen bitkilerden aday haploit veya katlanmış haploit bitkilerin daha ekonomik ve kolay bir şekilde seçilmesidir. Çalışmada turuncu havuç tipinde anter gelişimi gözlenememiştir. Hatay siyahı havuç genotipinde ise 2500 anterden 16 anter kallus oluşturmuş ve gelişim göstermiştir. Rejenerasyon aşamasında anter kültüründen gelişen 10 genotip 8 SSR markörüyle analiz edilmiştir. Çalışmada Hatay siyahı genotiplerinde 7 SSR markörü monomorfik profil gösterirken bir SSR markörü polimorfik bir bant profili göştermiştir. Polimorfik profil gösteren GSSR24 markörü ile analiz edilen 10 genotipten 6 genotipin homozigot yapıda olduğu ve 4 genotipin ise heterozigot (diploit) olduğu tespit edilmiştir. Dış ortama adapte olmuş 3 genotipin SSR ve flow sitometri sonuçları karşılaştırıldığında bu genotiplerden ikisinin spontane katlanmış haploit ve bir tanesinin triploit olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları havuçta anter kültüründe haploit veya katlanmış haploit bitkilerin daha kolay ve hızlı bir şekilde bitki rejenerasyonunun erken aşamasında seçilmesi konusunda diğer araştırmacılara ve ıslahçılara katkı sağlayacaktır.Carrot (Daucus carota L.) is one of the economically important vegetable species rich in nutritional content. Hybrid varieties are widely used in carrot production. Thus it is of huge importance to develop pure lines used to obtain hybrid varieties. Pure lines could be obtained in a short time through anther culture in carrots. Selection of plants known to be haploid at an early stage in anther culture studies is important in terms of time and cost. Homozygous genotypes in carrots could be determined at early stage of the regeneration with the simple squence repeat (SSR) markers, which is one of the molecular markers. The aim of this thesis is was to develop plants from orange and Hatay black carrot genotypes by anther culture and to select candidate haploid or doubled haploid plants from plants obtained by anther culture using SSR markers previously developed from expressed DNA regions of the carrot genome. Anther development was not observed in the orange carrot type in this study. In the Hatay black carrot genotype, 16 anthers out of from 2500 anthers planted formed callus. In the regeneration stage, 10 genotypes developed from anther culture were analyzed via 8 SSR markers. In the study, 7 SSR markers showed a monomorphic profile in Hatay black genotypes, while one SSR marker showed a polymorphic band profile. It was determined that 6 genotypes were homozygous and 4 genotypes were heterozygous (diploid) out of 10 genotypes analyzed with the GSSR 24 marker showing a polymorphic profile. According to the SSR and flow cytometry analysis results of 3 genotypes adapted to the external environment, two of these genotypes were found to be spontaneous doubled haploid and one was triploid. The results of this study will contribute to other researchers and breeders in selecting haploid or doubled haploid plants in carrot anther culture more easily and quickly in the early stage of plant regeneration