Gümüş nanopartiküllerin Salvia sclarea'da sürgün rejenerasyonu ve sekonder metabolit içeriklerine etkisi
The effect of silver nanoparticles on shoot regeneration and secondary metabolite contents of Salvia sclarea
Yazar: ELİF ARSLAN
Danışman: PROF. DR. SEMİHA ERİŞEN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN SERVİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Gümüş nanopartiküller = Silver nanoparticles ; Metabolitler = Metabolites ; Misk adaçayı = Clary sage ; Rejenerasyon = Regeneration ; Yeşil sentez = Green synthesis

Özet:
S. sclarea içerdiği monoterpen, diterpen, seskiterpen ve flavonoidler gibi değerli sekonder metabolitler nedeniyle ekonomik değeri yüksek tıbbi ve aromatik bir bitkidir. Bitkiye ait değerli metabolitlerin üretiminde bitki hücre ve doku kültürü çalışmaları alternatif bir yol olarak görülmektedir. İn vitro kültürlerde elisatör olarak NP uygulamalarının bitki büyüme, gelişme ve fizyolojisi üzerindeki etkileri değişkendir. Son yıllarda bu uygulamalar sekonder metabolitlerin biyosentez ve birikiminin arttırılması için kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında yeşil sentez yöntemi kullanılarak üretilen AgNP'lerin, S. sclarea bitkisinde sürgün rejenerasyonu ve sekonder metabolit içeriklerine olan etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla bitkiye ait nodal segmentler farklı konsantrasyonlarda (0,25,50,100 mg/l) AgNP veya AgNO3 ilave edilmiş, 1 mg/l MT ve 0.2 mg/l IAA içeren MS besin ortamlarında kültüre alınmıştır. Kültürden 8 hafta sonra nodal segmentlerden gelişen rejenere sürgünlerin sayısı, uzunluğu, yaş ve kuru ağırlıkları belirlenmiştir. Elde edilen veriler değerlendirildiğinde; AgNP ve AgNO3 uygulamalarının eksplant başına sürgün sayısına etkisinin istatistiksel olarak bir farklılık göstermediği fakat sürgün uzunluğu, sürgün yaş ve kuru ağırlığı bakımından farklılık gösterdiği belirlenmiştir. Uygulanan konsantrasyonların etkisi değerlendirildiğinde ise tüm parametrelerde 0.01 düzeyinde anlamlı farklılık tespit edilmiştir. Eksplant başına sürgün sayısı bakımından 25 mg/l AgNP ve AgNO3 ile 100 mg/l AgNP içeren ortamlarla kontrol grubu arasında istatistiksel olarak bir farklılık olmadığı belirlenmiştir. Sürgün uzunluğu bakımından ise en iyi sonuç kontrol grubundan elde edilmiş olup (18.29 mm), 25mg/l AgNP içeren ortamdan elde edilen sonuç (14. 08 mm) kontrolle aynı grupta yer almıştır. Sürgün yaş ağırlığı bakımından ise 50 ve 100 mg/l AgNO3 içeren ortamlar hariç diğer konsantrasyonlardan elde edilen değerler (5.33-7.53 mg) arasında istatistiksel farklılık gözlemlenmemiştir. Sürgün kuru ağırlığı bakımından ise en yüksek sonuç 50 mg/l AgNP (0.74 mg) içeren ortamdan elde edilmiştir. Rejenere sürgünlere ait yaprakların sekonder içerikleri GC-MS yöntemi ile saptanmıştır. Kültür ortamına AgNP ve AgNO3 ilavesinin yapraklardaki sekonder metabolit içeriklerini ve miktarlarını değiştirdiği tespit edilmiştir.

Abstract:
S. sclarea is a medicinal and aromatic plant with high economic value due to the valuable secondary metabolites such as monoterpene, diterpene, sesquiterpene and flavonoids contained in it. Plant cell and tissue cultures are seen as an alternative way to produce valuable metabolites belonging to the plant. The influence of nanoparticle applications, which are used as an elisator in in vitro cultures, on plant growth, development and physiology is varied. These applications recently are used to increase the biosynthesis and accumulation of secondary metabolites. In this thesis, the effect of AgNPs, which were produced by green synthesis, on shoot regeneration and secondary metabolite contents of S. sclarea was investigated. For this purpose, the nodal segments were cultured on MS medium supplemented AgNP or AgNO3 at different concentrations (0.25, 50, 100 mg/l) with 1 mg/l MT and 0.2 mg/l IAA. The number, lenght, wet and dry weight of regenerated shoots derived from nodal segment were determined 8 weeks after culture. The results were evaluated; It was determined that the effect of AgNP and AgNO3 applications on shoot number per explant did not show a statistical difference but statistically differed in shoot length, wet and dry weight. When the effect of different concentrations was evaluated, a significant difference at the level of 0.01 was found in all parameters. In terms of the number of shoots per explant, it was determined that there was no statistical difference between the media containing 25 mg/l AgNP or AgNO3, 100 mg/l AgNP and the control group. In terms of shoot length, the best result was obtained from the control group (18.29 mm), however, the result obtained from the medium containing 25mg/l AgNP (14.08 mm) was in the same group as the control statistically. In terms of wet weight of regenerated shoot (5.33-7.53 mg) no statistical difference was observed between applications except for media containing 50 and 100 mg/l AgNO3. The highest shoot dry weight  (0.74 mg) was obtained from 50 mg/l AgNP . Secondary metabolites  contents in the leaves of regenerated shoots were evaluated by GC-MS and it was determined that AgNP and AgNO3 added to the culture medium altered the secondary metabolite contents in leaves qualitatively and quantitatively.