Endüstriyel kenevir bitkisinde farklı ışık yayan diyotların(LEDs)ve H2O2 konsantrasyonunun ın vıtro çimlenme ve büyümesi üzerine etkileri
Efficialy of different light emitting diodes (LEDs) and H2O2 concentration on in vitro germination and growth of industrial hemp
Yazar: BÜŞRA YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. MUHAMMAD ASIM ; PROF. DR. SELİM AYTAÇ
Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarım Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Abiyotik faktörler = Abiotic factors

Özet:
Narlısaray popülasyonu bitki materyali olarak kullanılmış olup, kenevir tohumlarının in vitro çimlenme büyümesi ve fizyoloji parametreler üzerinde farklı hidrojen peroksit oranlarının (%2,0 ve %3,0) ve farklı LED (kırmızı, mavi, yeşil, turuncu, beyaz) ışıklarının nasıl bir etki oluşturacağının belirlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada sterilizasyon için %70'lik EtOH ve %0,1 HgCl₂ kullanıldığı iki aşamalı bir protokol uygulanmıştır. Sterilizasyon aşamasından sonra tohumlar, 48 ile 72 saat boyunca %2 ve %3 H2O2 (v/v) ile muamele edilmiştir. Daha sonra H2O2 ile muamele edilmiş tohumlar, MS ortamına alınmış ve farklı LED ışıklarında (beyaz, mavi, kırmızı, yeşil, turuncu) yaklaşık bir ay kültüre alınmıştır. İn vitro kültür sonunda fizyolojik parametreler olarak; çimlenme yüzdesi (%), sürgün uzunluğu (cm), sürgünlerin yaş ağırlığına (g) ve kuru ağırlık (g) miktarlarına bakılmıştır. Bu parametreler dışında biyokimyasal analizler olarak kenevirin prolin, DPPH, SOD, POD, toplam fenol, antioksidan miktarlarındaki değişim istatiksel analizlerle tespit edilmiştir. Farklı LED ışıkları kenevirin in vitro çimlenme yüzdesinde, yaş ve kuru ağırlık miktarlarının ortalamasında anlamlı bir değişime neden olmuştur. Bununla birlikte farklı oranlarda kullanılan H2O2 oranlarının kenevirin SOD miktarında ve antioksidan miktarlarında önemli bir değişime neden olduğu ve diğer biyokimyasal değerler için anlamlı bir değişime sebep olmadığı saptanmıştır. %2 H2O2 oranın kullanıldığı kenevirlerde daha yüksek miktarlarda SOD ve antioksidan miktarı tespit edilmiştir. Farklı LED ışıkları SOD miktarında anlamlı değişimlere sebep olmazken; prolin, DPPH, toplam fenol, POD ve antioksidan miktarlarında anlamlı değişimlere sebep olmuştur. En yüksek prolin ve toplam fenol miktarı mavi LED ışıklarında kaydedilirken en yüksek DPPH ve antioksidan miktarı beyaz LED ışıklarında kaydedilmiştir. En yüksek POD miktarı ise kırmızı LED ışıklarında görülmüştür. Elde edilen sonuçlar daha sonra makine öğrenme ile doğrulanmıştır.

Abstract:
Narlısaray population was used as a plant material with aim to investigate the effects of different hydrogen peroxide concentration (2% and 3%) and LEDs (red, blue, green, orange, white) lights on in vitro germination, growth, and physiological parameters of cannabis seeds. A two-stage sterilization protocol was used using 70% EtOH and 0.1% HgCl2. After the sterilization step, the seeds were treated with 2% and 3% H2O2 (v/v) for 48 to 72 hours. Soaked seeds were placed in MS medium and cultured for approximately one month under different LED lights (white, blue, red, green, and orange-day light). Germination percentage (%), shoot length (cm), fresh weight (g), dry weight of shoots (g) and physiological parameters computed. Apart from these parameters, the changes in proline, DPPH, SOD, POD, total phenol and antioxidant amounts of cannabis were determined followed by statistical analysis. Different LED lights caused a significant change in the in vitro germination percentage of cannabis, the average of fresh and dry weight amounts. However, it was determined that H2O2 ratios used in different ratios caused a significant change in the amount of SOD and antioxidant amounts of cannabis, and did not cause a significant change for other biochemical parameters. Higher amounts of SOD and antioxidants were detected in cannabis where 2% H2O2 was used. While different LED lights did not cause significant changes in the amount of SOD, they caused significant changes in the amounts of proline, DPPH, total phenol, POD and antioxidant. The highest amount of proline and total phenol was recorded under blue LED lights, while the highest amount of DPPH and antioxidant was recorded in white LED lights. The highest amount of POD was seen in red LED lights. The obtained results were then validated by machine learning.