Bazı enginarların (Cynara scolymus L.) in vitro çoğaltımı,kallus ve hücre süspansiyon kültürleri yardımıyla elisitör kullanımının sekonder metabolit içerikleri üzerine etkisinin tespiti
In vitro propagation of some artichokes (Cynara scolymus L.)and effects of some elucidiers on secondary metabolitiesvia callus and cell suspension cultures
Yazar: TUĞÇE ÖZSAN
Danışman: PROF. DR. AHMET NACİ ONUS
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Enginar = Artichoke ; Hücre kültürü = Cell culture ; Kallus kültürü = Callus culture ; Kallus oluşumu = Callus formation ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; Mikroçoğaltma = Micropropagation ; İn vitro = In vitro

Özet:
Enginar (Cynara scolymus L.) Asteraceae familyasına ait olup, dünyada çok geniş bir alanda yetiştiriciliği yapılmaktadır. Sahip olduğu biyoaktif bileşenler sayesinde önemini gün geçtikçe arttırmakta olup, fonksiyonel gıda olarak kabul görmektedir. Enginarda doku kültürü çalışmaları pek çok avantaj sunmaktadır. Ancak bu aşamada en önemli problem in vitro köklenmedir. Bu problemi aşabilmek amacıyla bu tez çalışması kapsamında, Bayrampaşa ve Sakız enginarları ile Olympus F1 çeşidi değerlendirmeye alınmıştır. Bu üç çeşitte başarılı bir mikroçoğaltım sürecini takiben in
vitro köklenme etkinliğinin arttırılması amacıyla protokol geliştirilmeye çalışılmıştır. Çalışmanın sonucunda in vitro çoğaltım ve in vitro köklenme açısından çeşitlerin besi ortamlarına verdikleri tepkilerde farklılıklar olduğu ortaya koyulmuştur.
Bu tez çalışması kapsamında enginarda in vitro kallus oluşumuna yönelik araştırmalar yapılmıştır. Enginarda in vitro kallus oluşumunu takiben çeşitler bazında en etkili kallus oluşum besi ortamları belirlenmiş ve hücre süspansiyon kültürleri oluşturulmuştur. Bununla birlikte son yıllarda oldukça ilgi çekici bir konu olan elisitör uygulamalarına yönelik bir araştırma da yapılmıştır. Bu amaçla iki farklı elisitör (metil jasmonat ve kitosan), üçer farklı konsantrasyonda ve üçer farklı sürede uygulanmıştır. Çeşitler arası tepkiler değerlendirildiğinde Olympus F1 çeşidinin ülkemiz çeşitleri olan Bayrampaşa ve Sakız kadar iyi tepki vermediği tespit edilmiştir. Bayrampaşa ve Sakız için hücre süspansiyon kültürü etkinlikleri değerli bulunmuştur.
Yenilebilir kısmının (başlar) fenolik bileşiklerce zengin olduğu iyi bilinmektedir. Bunun yanısıra, yaprakları bitki artığı veya atık madde olarak değerlendirilmekte ve ayrıca birçok polifenol içermektedir. Son yıllarda, enginar yapraklarının kullanımı özellikle farmasötik alanda artmış ve birçok bitkisel ilacın aktif maddesi olmuştur. Yaprak morfolojik farklılıklarına dayanarak sekonder metabolitlerin içeriğinde bir değişiklik olup olmadığını ortaya çıkarmak için yapılan bu çalışmada, Bayrampaşa, Sakız ve Olympus F1 çeşitlerinin yapraklarındaki fenolik bileşikleri ve flavonoidleri ve
farklı yaprak yaşlarına göre değişimleri belirlenmiştir. Enginar yaprakları iç ve dış olarak konumlarına göre aylık olarak, 7 ay boyunca (Ekim – Nisan) toplanmış ve enginar yaprağı numuneleri kurutulup öğütüldükten sonra % 80 metanolik ekstraksiyon çözücüsü kullanılarak ekstraksiyon yapılmış ve sonra HPLC-DAD'de kantitatif olarak analiz edilmiştir. Çalışmanın bulguları, çeşitler ile iç ve dış yaprak pozisyonları arasında, ayrıca farklı aylar arasında biyoaktif bileşenlerin içeriği açısından farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur. Çeşitler arasında Sakız enginarının, yaprak pozisyonları değerlendirildiğinde ise iç yaprakların biyoaktif bileşenler açısından ön plana çıktığı ve Mart ayının da oldukça ümitvar sayılabileceği bulunmuştur. Bu tez çalışmasının sonuçlarına dayanarak, enginar yaprağının zengin polifenolik profilinin nutrasötik ve farmakolojik uygulamalarda kullanımı için faydalı olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Artichoke (Cynara scolymus L.) belongs to Asteraceae family and is cultivated in a wide area in the world. Thanks to its bioactive components, its importance increases day by day and is accepted as functional food. Artichoke tissue culture studies offer many advantages. However, the most important problem in tissue culture studies is in vitro rooting. In order to overcome rooting problem, two artichoke cultivars, Bayrampaşa and Sakız, which are valuable for our country, and Olympus F1, were
evaluated within the scope of this thesis. Following successful micropropagation process in these cultivars, a protocol has been tried to be developed in order to increase in vitro rooting efficiency. As a result of the study, micropropagation and in vitro rooting showed based on the cultivars and the nutrient media.
In this thesis, in vitro callus formation of artichokes was investigated, too. Following the in vitro callus formation in artichoke, the most effective callus growth media were determined and cell suspension cultures were established. A research on elicitor applications has also been conducted. For the purpose, two different elicitors (methyl jasmonate and chitosan) were applied in three different concentrations and three different periods. When the reactions between the cultivars were evaluated, it was found that Olympus F1 did not react as well as Bayrampaşa and Sakız. Cell suspension culture activities were found to be valuable for Bayrampaşa and Sakız. 
It is well known that the edible portion (heads) is rich in phenolic compounds. On the other hand, the leaves are considered to be plant waste or waste material and also contain many polyphenols. In recent years, the use of artichoke leaves has increased particularly in the pharmaceutical field and has been the active ingredient of many herbal medicines. In this study, it was aimed to evaluate the phenolic compounds and flavonoids in leaves of Bayrampaşa, Sakız and Olympus F1 cultivars and their changes according to different leaf ages. To serve this purpose, artichoke leaves were collected
on a monthly, internal and external basis during 7 months (October - April), and after artichoke leaf samples were dried and grounded, they were extracted using 80% methanolic extraction solvent and then quantitatively analyzed by HPLC-DAD.
The findings of the study showed that there were differences between cultivars, inner and outer leaf positions, as well as the content of bioactive components between different months. Among the cultivars, Sakız was found to be prominent in terms of bioactive constituents when the leaf positions were evaluated, and March was quite hopeful. Based on the results of this thesis, it is thought that the rich polyphenolic profile of artichoke leaves may be useful for use in nutraceutical and pharmacological applications.