Verbascum scamandri Murb. türünün kallus kültürü ile sekonder metabolit üretimi

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı; Verbascum scamandri Murb. türünde, in vitro kültür koşullarının optimize edilerek kallus kültürü ile verbaskozit, luteolin ve okubin sekonder metabolitlerinin üretimi ve analizinin gerçekleştirilmesidir. Bu doğrultuda, kallus indüksiyonu için yaprak eksplantları sitokinin (BA, Kin, 0, 0,5, 1, 2, 3 mg/L) ve oksin (NAA, 2,4-D, 0, 0,1, 0,5, 1 mg/L), 1 g/L PVP, %3 sükroz ve %0,7 fito agar içeren MS bazal besin ortamına alınmıştır. Kültürden 3 hafta sonra kallus indüksiyon oranı, kararma oranı, renk ve yapı gibi özellikleri hesaplanmıştır. Gelişen kalluslar, kallus indüksiyon ortamı ile aynı oranda bitki büyüme düzenleyicileri içeren MS bazal ortamında çoğaltılmıştır. Çoğaltılan kalluslardan, doğal bitki ve in vitro koşullarda yetiştirilen bitki örneklerinden sekonder metabolit ekstraksiyonları yapılmıştır. HPLC analizi ile örneklerin verbaskozit, luteolin ve okubin içerikleri belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, 0,5 mg/L Kin+1 mg/L 2,4-D, 1 mg/L Kin+1 mg/L 2,4-D, 2 mg/L Kin+1 mg/L 2,4-D ve 3 mg/L Kin+1 mg/L 2,4-D içeren ortamların kallus indüksiyonu için BBD içermeyen ortamlara göre %100 daha etkili oldukları belirlenmiştir. Çalışmamızda 2 mg/L Kin ilave edilen ortamın verbaskozit (13,77 mg/g) eldesi için en uygun ortam olduğu belirlenmiştir. Luteolin (0,51 mg/g) üretimi için 2 mg/L Kin+0,5 mg/L 2,4-D ilave edilen MS besin ortamının en uygun olduğu bulunmuştur. 0,5 mg/L Kin + 0,5 mg/L 2,4-D içeren ortamın ise okubin (9,32 mg/g) üretimi için uygun olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada, V. scamandri türünden verbaskozit, luteolin ve okubin sekonder metabolitlerinin üretimi için bir araç olarak kullanılabilecek etkili bir kallus indüksiyon protokolü ortaya konulmuştur.

The aim of this study is to establish to an efficient callus culture for Verbascum scamandri and analyses of verbascoside, luteolin and aucubin. Leaf explants were cultured on MS medium supplemented with cytokinin (BA, Kin, 0, 0,5, 1, 2, 3 mg/L) and auxin (NAA, 2,4-D, 0, 0,1, 0,5, 1 mg/L), 1 g/L PVP, 3% sucrose, and 0,7% phyto agar for callus induction. Callus induction rate, colour, and texture of callus were recorded after 3 weeks in culture. The induced primary callus was proliferated on MS basal medium with 3% sucrose, 0,7% agar, and the same plant growth regulators as the callus induction medium. Verbascoside, luteolin, and aucubin were extracted from callus, plants collected from field and in vitro germinated plants and then quantified by using HPLC. The results showed that 0,5 mg/L Kin+1 mg/L 2,4-D, 1 mg/L Kin+1 mg/L 2,4-D, 2 mg/L Kin+1 mg/L 2,4-D, and 3 mg/L Kin+1 mg/L 2,4-D were more effective for callus induction with 100 % callus induction rate. According to the secondary metabolite analysis, MS medium with 2 mg/L Kin was found to be suitable for verbascoside production (13,77 mg/g). MS medium with 2 mg/L Kin+0,5 mg/L 2,4-D was found to be suitable for luteolin production (0,51 mg/g). MS medium with 0,5 mg/L Kin+0,5 mg/L 2,4-D was found to be suitable for aucubin production (9,32 mg/g). In conclusion, this study revealed an efficient callus induction protocol for V. scamandri that can be used as a tool to production of secondary metabolite of this species.