Brassica nigra bitkisinin in vitro şartlarda doku kültürü ile çoğaltılması
In vitro propagation of Brassica nigra with tissue culture
Yazar: YASEMİN YILDIZHAN
Danışman: PROF. DR. ABDULREZZAK MEMON ; PROF. DR. HURİYE KUZU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Botanik = Botany

Özet:
Son yıllarda toksik etkiye sahip ağır metallerle kirlenmiş suları ve toprakları temizlemek içinçevre dostu ve ucuz maliyetleri nedeniyle metal akümülatörü olan bitkilerin kullanımı hızlaartmaktadır. ?Hiper akümülatör bitki? olarak adlandırılan bu bitkilerin kökleriyle 10.000 ppmveya 13.000 ppm' e kadar ağır metalleri akümüle ettikleri ispatlanmıştır. ÖzellikleBrassicaceae familyasına ait türlerle (Brassica juncea, Thlaspi caerulescens J.&C.) yapılançalışmalarda bu bitkilerin hiper akümülatör bitki özelliğinde oldukları belirlenmiştir.Bu tez çalışması ile, büyük miktarlarda Cu, Zn ve Cd'u akümüle ettiği gösterilen Brassicanigra'nın olgunlaşmış dokularından verimli in vitro rejenerasyon sistemi geliştirildi. Brassicanigra, geniş alanda Güneydoğu Anadolu'da özellikle bu bölgenin maden yataklarındayetişmekte olan bir türdür. Bu çalışma ile Brassica nigra' nın fitoremediasyon amaçlı çokmiktarda üretimi için düşük maliyetli ve verimli bir rejenerasyon metodu tanımladık.Çalışmanın başlangıç aşamasında B. nigra tohumları steril edildi ve hormonsuz Murashigeand Skoog (MS) besi ortamında 30 günlük çimlenmeye bırakıldı. Rejenerasyon ve kallusoluşumu frekanslarını değerlendirmek amacıyla, 30 günlük eksplantlar, farklıkonsantrasyonlarda 6-Benzil Amino Pürin (BAP) ve 1-Naftalin Asetik Asit (NAA) içeren MSbesi ortamlarına aktarıldı. Yüksek kallus oluşumu hipokotil, apeks ve gövde eksplantlarındasaptandı. Direkt ve indirekt sürgün rejenerasyonlarının her ikisi de apeks eksplantlarındabelirlendi. Direkt sürgün rejenerasyonu NAA ve BAP'ın tüm kombinasyonlarındagözlemlendi. Apeksten indirek sürgün oluşumu, NAA ve BAP hormonlarının uygun oranlardabulunduğu 0.2 mg ml-1 NAA + 1.0 mg ml-1 BAP, 0.5 mg ml-1 NAA+ 2.0 mg ml-1 BAP ve 1.0mg ml-1 NAA+ 0.2 mg ml-1 BAP) besi ortamlarıyla sağlandı. İndirekt ve direkt oluşansürgünler, kök oluşumu için 5 farklı MS besi ortamına aktarıldı ve kökler 7-20 gün içerisindegelişti. Kök oluşumu sonrası tam rejenerasyonu gerçekleşen bitkiler toprağa transfer edildi.Geliştirilmiş olan bu çalışma Brassica nigra için verimli ve düşük maliyette rejenerasyonmetodunu gösteren ilk çalışmadır.Anahtar Kelimeler: metal akümülatör, Brassica nigra, kallus, in vitro rejenerasyon

Abstract:
The use of metal accumulator plants in the rehabilitation of toxic heavy metal contaminatedsoil and waterlands has been growing increasingly in recent years. It has been proved thatthese "hyper accumulator plants" can accumulate heavy metals up to 10.000 to 13.000 ppm.Especially the studies conducted with the species belonging to Brassicaceae family (Brassicajuncea, Thlaspi caerulescens J.&C.) revealed that, these plants have a significant hyperaccumulation capacity.An efficient in vitro plant regeneration system was developed from mature tissues of Brassicanigra, which was shown previously to accumulate large amounts of Cu, Zn and Cd. Theseplant species are widely grown in Southeastern Anatolia and are especially present in miningareas of this region. Here we describe an efficient and low cost regeneration method for massproduction of these plants for phytoremediation purpose. Brassica nigra seeds were sterilisedand germinated on Murashige and Skoog's (MS) medium without hormones for 30 days.Thirty-day-old explants were cultured on MS medium supplemented with differentconcentrations of 6-benzylamino-purine (BAP) and 1-naphthaleneacetic acid (NAA) toevaluate the frequency of regeneration and callus formation. High frequency callus formationswere induced on hypocotyl, apex and shoot explants. Both direct and indirect shootregeneration was obtained from apex explants. Direct shoot regeneration was observed in allcombinations of NAA and BAP. Indirect shoot regeneration from apex was induced withappropriate ratios of both NAA and BAP (0.2 mg ml-1 NAA + 1.0 mg ml-1 BAP, 0.5 mg ml-1NAA+ 2.0 mg ml-1 BAP and 1.0 mg ml-1 NAA+ 0.2 mg ml-1 BAP) in the medium. Indirectand direct regenerated shoots were transferred to five different MS media for root formationand roots were formed within 20 to 25 days. After root formation, plants were transferred topot culture. As far as we are aware this is a first kind of study showing an efficient and lowcast regeneration method for Brassica nigra.Key words: metal accumulator, Brassica nigra, callus, in vitro regeneration