Aseptik Zostera marina bitkisinin eldesi ve tohumlarının fizyolojik karakterinin belirlenmesi
Obtaining aseptic plants of the seagrass Zostera marina and physiological characterization of seeds
Yazar: EZGİ AYDIN
Danışman: PROF. DR. AYNUR GÜREL ; PROF. DR. SUSUMU TAKIO
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Botanik = Botany

Özet:
Bu tez, Zostera marina bitkilerinde aseptik olarak in vitro kültürlerinin kararlı bir şekilde elde edilmesi ve tohumlarında süperoksit (O2-) radikallerinin birikimlerinin neden olduğu yaşlanmaya bağlı solunum mekanizmasının anlaşılması amacıyla yapılmıştır. Çalışmamızda, TOYO Construction A.Ş.den temin edilen Z. marina tohumları kullanılmıştır. İlk olarak, depolama süresi boyunca tohumların yaşlanma mekanizmasına odaklanılmıştır. Optik oksijen sensörü kullanılarak, 30 dakika boyunca oksijen konsantrasyonundaki değişim izlenmiş ve mitokondriyal solunum inhibitörlerinin kullanılmasıyla solunum bloke edilmiştir. Daha sonra genç ve yaşlı tohumların süperoksit oluşumuna etkisi araştırılmıştır. Solunum aktivitesi deneylerinin sonucu olarak, genç tohumlar Sitokrom c oksidaz (COX) ve Alternatif oksidaz (AOX) solunumunu sürdürürken, 8 aylık depolamadan sonra yaşlanan tohumların COX solunum aktivitesini kaybettiği ve AOX solunum aktivitesinin arttığı belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise temin edilen 200 adet tohum aseptik koşullar altında tohum kültürü teknikleri uygulanarak 1/5'lik yapay deniz suyu ve çeşitli vitaminler içeren ESS2-ASW ortamında kültüre alınarak tohum kültürleri oluşturulmuştur. Çimlenme sonrasında uygulanan %1'lik sükroz çözeltisi, 100 μM'lık amonyum ve aktif karbon ilavesinin Z. marina fideciklerinin büyüme ve gelişmesi üzerine etkileri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda; 100 μM amonyum ilavesi sonucu köklü bitkicikler elde edilmiştir. Tuzluluk oranının arttırılması amacıyla ESS2-ASW ortamı farklı kuvvetlerde uygulanarak en iyi büyüme ve gelişmenin %70'lik ASW ortamında elde edildiği gözlemlenmiştir. Ancak kararlı kültür elde edilememiştir.

Abstract:
This thesis was carried out in order to obtain stable in vitro cultures of Zostera marina
plants and to understand mechanism of respiration based on aging caused by the accumulation
of superoxide radicals (O2-) in their seeds. In our experiments; Z. marina seeds provided from TOYO Construction Co. Ltd. were used. Firstly, we focused on the aging mechanism of seeds during storage time. Using optical oxygen sensor, the changes in the oxygen concentration were monitored during 30 min. and using inhibitor treatment on the mitochondrial respiration was blocked then effect on the O2- generation of fresh and aged seeds was investigated. As a results of the respiration activity
experiments, while fresh seeds maintain Alternative oxidase (AOX) and Cytochrome c oxidase (COX) respiration aged seeds lose COX respiration and increased AOX activity after 8 months storage. In the second step of the study, 200 seeds were cultured in 1/5 ESS2-ASW medium medium containing artificial sea water and various vitamins by applying seed culture techniques under aseptic conditions. The effect of 1% sucrose solution, 100 μM ammonium and 1 g charcoal addition after germination on the growth and development of Z. marina seedlings was investigated. According to the results obtained; rooted plantlets were obtained as a result of the addition of 100 μM ammonium. In order to increase salinity concentration, ESS2-ASW was applied at different powers and it was observed that the best growth and development was obtained in 70% ASW environment. However; we could not obtain stable aseptic culture.