Determination of gene escape and fruit quality characteristics in transgenic melon (Cucumis melo L. var. inodorus)

Abstract

Gene escape and fruit quality characteristics of transgenic melons (Cucumis melo L. var inodorus cv. ‘Kirkagac 637’) resistant to zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) and control plants were investigated under screenhouse conditions. No significant differences were observed between transgenic and transgenic × control genotypes, with regard to rind thickness, fruit cavity length, fruit cavity width, total soluble solids, pistil scar diameter, and peduncle length. Fruit characters, including fruit weight, fruit width, fruit length, fruit flesh thickness, and peduncle diameter were significantly different. These results indicate that transgenic × control genotypes had higher values than transgenic (T4 and T20) genotypes, regarding fruit weight, fruit width, fruit length, fruit flesh thickness, and peduncle diameter. Significant differences were not observed between transgenic (T4 and T20), control, and transgenic × control genotypes in terms of L-ascorbic acid, malic acid, citric acid, sucrose, glucose, or fructose, but differences were observed for fruit total acidity. Esters, lactones, and alcohols were aroma components, but none differed significantly between the transgenic and control genotypes. The results show that there was 100% gene escape in the control plants within 10 m of the transgenic plants, while there was 70% gene escape in plants 12.5, 15, and 17.5 m from the transgenic plants under screenhouse conditions.

Bu çalışmada, Kabak Sarı Mozaik Virüsüne (ZYMV) karşı dayanıklı transgenik ‘Kırkağaç 637’ kavun çeşidinin ve kontrol bitkilerinin tel sera koşulları içerisinde gen kaçışları ve meyve kalite özellikleri incelenmiştir. İstatistik analizler sonucunda, transgenik ve transgenik × kontrol melezlemesi sonucu elde edilen meyvelerdeki kabuk kalınlığı, çekirdek evi yüksekliği, çekirdek evi çapı, suda çözünebilir kuru madde, mühür çapı ve meyve sapının boyu bakımından fark bulunmadığı tespit edilirken; meyve ağırlığı, meyve çapı, meyve yüksekliği, meyve eti kalınlığı, meyve sapının çapı açısından ise fark bulunmuştur. Sonuç olarak, melez genotipe ait meyvelerin, transgenik genotiplerin meyvelerine (T4 ve T20) göre meyve ağırlığı, meyve çapı, meyve yüksekliği, meyve eti kalınlığı ve meyve sapı çapı bakımından daha yüksek değerler aldığı belirlenmiştir. Transgenik (T4 ve T20), kontrol ve melez (transgenik × kontrol) genotiplerde L-askorbik asit, malik asit, sitrik asit, sakkaroz, glikoz ve früktoz açısından istatistiki olarak fark bulunmazken, toplam asitlik bakımından farklılıklar tespit edilmiştir. Denemede öngörülen aroma bileşikleri analizleri sonucunda esterler, alkoller ve laktonlar saptanmış olup, uygulamalar arasında fark bulunmamıştır. Araştırma sonucunda, tel sera koşullarında transgenik bitkilerden yaklaşık 10 m uzaklıkta bulunan kontrol bitkilerinde %100 gen kaçışı görülürken; 12.5, 15 ve 17.5 m uzaklıktaki bitkilerde ise %70 oranında gen kaçışı belirlenmiştir.