Sequoia sempervirens (sahil sekoyası)'in kriyoprezervasyon yolu ile uzun süreli saklanması amacıyla tek aşamalı dondurma yöntemlerinin geliştirilmesi

Abstract

1850' li yıllarda 800 bin hektar yayılım alanına sahip olan Sequoia sempervirens (D. Don) Endl. (Sahil sekoyası, Redwood)' in büyük bir kısmı, Amerika kıtasına yapılan göçler esnasında hem yeni yerleşim alanları açmak, hem de kolay işlenebilen kaliteli odunu sayesinde artan kereste ihtiyacını karşılamak amacıyla kesilerek kaybedilmiştir. Bu kayıplar sonucunda 1910' lü yıllarda orijinal populasyonunun %90' ını kaybetmiş olan sekoyanın daha fazla kaybedilmemesi için ?Redwood' ları Kurtarma Cemiyeti (Save the Redwoods League)? kurulmuştur. Böylelikle sekoya ormanları in situ koruma yöntemiyle biyosfer rezervleri ve milli parklar kapsamında korunmaya alınmıştır. Ancak yine de sekoyalar halen soyu tükenme tehlikesi ile karşı karşıya olan türler arasında bulunmaktadır.Ancak sekoyanın düşük çimlenme yeteneği ve in situ koruma yöntemlerinin çevresel etkilere açık olması, bitki doku kültürü tabanlı, tamamlayıcı in vitro yöntemlerin geliştirilmesi gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Bitki doku kültürü yöntemleri, bitki germplazmalarının kısıtlı bir alanda, genetik değişimleri en aza indirerek saklanmasına olanak tanıdığından ve çevresel etkenlerden izole olmasını sağladığından, in situ koruma yöntemlerine göre daha avantajlıdır. Bitki doku kültürü tabanlı orta süreli (besiyeri ve/veya ortam modifikasyonlarıyla bitkilerin büyüme hızlarını azaltarak, alt kültür sürelerini uzatmayı amaçlayan `yavaş büyütme' yöntemi) ve uzun süreli (eksplantların sıvı azot içinde saklanmasını amaçlayan `kriyoprezervasyon' yöntemi) saklama yöntemleri günümüzde soyu tükenme tehlikesiyle karşı karşıya olan birçok tür için de uygulanmaktadır.Sunulan yüksek lisans tez çalışması kapsamında S. sempervirens' in germplazmasının uzun süreli saklanması amacıyla tek aşamalı dondurma yöntemleri ile kriyoprezervasyonu denenmiştir. Bu amaçla, in vitro gövde kültürlerinden sağlanan tomurcuklar 3 farklı tek aşamalı dondurma tekniği (vitrifikasyon, enkapsülasyon ? vitrifikasyon ve damlacık dondurma yöntemi) uygulanarak kriyoprezerve edilmiş, elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak en uygun yöntemin seçilmesine/ optimize edilmesine çalışılmıştır.Majority of the Sequoia sempervirens D. (Don) Endl. (Coastal Sequoia, Redwood) forests, which previously had a range of about 800 thousand hectar in 1850s, have been cut down during the immigrations to the continent of America, both for providing lands for urbanization and for the use of its high-quality lumber to meet the increasing needs for the timber. As a consequence of such activities, redwood lost 90% of its original population by 1910s, and to prevent a further loss of its germplasm an organization aiming to preserve redwood biodiversity has been established (?Save the Redwoods League?). Only after this initiative, redwood forests started to be preserved via in situ conservation approaches as biosphere reserves and national parks. Nevertheless, today redwood is still considered among the threatened species.However, the low germinability of the redwood trees and some disadvantages of in situ conservation approaches, such as being vulnerable to environmental effects, revealed the necessity to develop tissue culture-based, complementary in vitro approaches. Plant tissue culture techniques enable the conservation of the germplasms in relatively smaller areas (e.g., inside a laboratory), keeping the risk of genetic alterations at the minimum, and are free of environmental effects, and thus are more advantageous than in situ conservation approaches. Indeed, plant tissue culture-based, medium- (`slow growth storage?, aiming to decrease the growth rate and thus the periodic subculture intervals of the in vitro cultures by means of modifications in growth medium and/or culture conditions) and long-term conservation (storage of the explants in liquid nitrogen at -196°C by means of `cryopreservation?) approaches are today widely applied for the conservation of numerous species that are facing the risk of extinction in nature.During the course of the present study, cryopreservation of S. sempervirens by one-step freezing techniques has been tested for the long-term conservation of its germplasm. With this aim, buds obtained from in vitro shoot cultures were cryopreserved by three different one-step freezing technique (i.e., vitrification, encapsulation ? vitrification, and droplet-freezing), and the results obtained following each technique have been compared for the selection and optimization of the best procedure.