Optimization of plant tissue culture system of galanthus trojanus

Abstract

Truva Kardeleni olarak adlandırılan Galanthus trojanus, Amaryllidaceae familyasından gösterişli ve zarif çiçekleri olan soğanlı bir bitki türüdür. Bu bitki Çanakkale ilinin Bayramiç ve Çan olmak üzere iki farklı bölgesinde yetişmektedir. Galanthus trojanus endemik bir bitkidir ve alkaloid bileşikler olarak adlandırılan çok değerli sekonder metabolitler üretir. Stylopin, protopin, nikotinik asit, tiramin ve likorin bu bileşiklerden birkaçıdır. Bu alkaloid bileşikler önemli biyolojik özelliklere sahiptirler ve farmakoloji endüstrisinde birçok farklı hastalığa karşı ilaç elde etmek için kullanılırlar. Öte yandan bu bitki türü, süs değeri taşıması ve yöre halkı tarafından geleneksel olarak kullanılması nedeniyle ekonomik olarak da önemlidir. Galanthus trojanus'un gösterişli ve zarif çiçeklere sahip olması sebebiyle doğadan bilinçsiz bir şekilde çıkarılıp toplanması sayısının hızlı bir şekilde azalmasına neden olmuştur. Bu nedenle 2011 yılında Galanthus trojanus, IUCN tarafından kritik olarak tehlike altındaki türlerin B1 listesine dahil edildi. Galanthus trojanus'un yok olmasının önüne geçmek için uygun çoğaltma yöntemlerinin araştırılması önem arz etmektedir. Bitki doku kültürü sistemi, tehdit ve tehlike altındaki canlı bitki genotiplerini korumak ve büyük miktarlarda çoğalmak için kullanılabilecek bir tekniktir. Galanthus trojanus nesli tükenmekte olan bir bitki türü olduğundan, bitki doku kültürü protokolü oluşturulmalı ve optimize edilmelidir. Bugüne kadar Galanthus trojanus'un bitki doku kültürü sistemini kurmak amacıyla bir çalışma gerçekleştirilmemiştir. Bu nedenle hazırlanan tez kapsamında öncelikle Galanthus trojanus yüzey sterilizasyon protokolü geliştirilmiş, daha sonra da soğan eksplantları kullanılarak Galanthus trojanus'un bitki doku kültürü protokolünün optimizasyonuna yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu eksplantlar farklı konsantrasyonlarda 6-Benzylaminopurine (BAP) ve Naftalin asetik asit (NAA) bitki büyüme düzenleyicilerini içeren Murashige Skoog (MS) besiortamında incelenmiştir. Bu sayede, farklı dozlardaki bitki büyüme düzenleyicilerin Galanthus trojanus'un rejenerasyonu üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Tez kapsamında gerçekleştirilen çalışmalar sonuucunda 0,5 mg/l BAP ve 0,1 mg/l NAA içeren Murashige ve Skoog (MS) besi ortamı gövde oluşumu için en uygun besiyeri olarak belirlenmiştir.

Galanthus trojanus, called Trojan Snowdrop, is a bulbous plant species with showy and elegant flowers in the Amaryllidaceae family. This plant grows in two different regions of Çanakkale province: Bayramiç and Çan. Galanthus trojanus, which produces very precious secondary metabolites, especially alkaloid compounds, is an endemic plant. Stylopine, protopine, nicotinic acid, tyramine, and lycorine are a few of these compounds. They have important biological properties and are used in the pharmacological industry to acquire drugs against many diseases. On the other hand, these plant species are economically important because they have an ornamental value and are traditionally used by local people. Galanthus trojanus has beautiful views, so they are gathered and removed unconsciously from nature leading to a rapid decrease in the quantity of Galanthus trojanus. So, in 2011, Galanthus trojanus was on the B1 list of critically endangered species by the IUCN. To prevent the extinction of the Galanthus trojanus species, investigation of appropriate propagation methods are essential. A plant tissue culture system is a technique that can be used to conserve living plant genotypes that are threatened and endangered and produce large amounts of them. Because the Galanthus trojanus is an endangered plant species, plant tissue culture protocol for Galanthus trojanus should be established and optimized. To date, no study has been conducted on the plant tissue culture system of Galanthus trojanus. So, in this study, an efficient surface sterilization method was developed after that optimized the plant tissue culture protocol of Galanthus trojanus by using bulb scale explants. These explants are grown in MS medium with varying doses of BAP (6-Benzyl Amino Purine) and NAA (Naphthalene acetic acid) plant growth regulators. In this manner, the impact of plant growth regulators (PGR) at various doses on Galanthus trojanus regeneration in tissue culture was investigated. Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with the combination of 0.5 mg/l BAP and 0.1mg/l NAA was the most suitable treatment medium for shoot formation.