Asmada hücre süspansiyon kültürleri ile sekonder metabolit üretimi üzerine araştırmalar
Researches on the secondary metabolite production of grapevine by cell suspension culture
Yazar: EMİNE SEMA ÇETİN
Danışman: PROF. DR. NİLGÜN GÖKTÜRK BAYDAR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Asmada hücre süspansiyon kültürleri ile sekonder metabolit üretimini artırmaya yönelik uygulamaların etkilerini belirlemek amacıyla gerçekleştirilen bu araştırmada, bitkisel materyal olarak Gamay, Kalecik Karası ve Öküzgözü üzüm çeşitlerine ait yaprak sapı eksplantlarından elde edilen kalluslardan oluşturulan hücre süspansiyonları kullanılmıştır. Hücre süspansiyon kültürlerinde sekonder metabolit üretimini artırmak amacıyla, aydınlık, kadmiyum sülfat, metil jasmonat ve sakkaroz uygulamalarına yer verilmiştir. Aydınlık uygulamasında hücre süspansiyonları sürekli aydınlık (10.000 lüks) ya da karanlık koşullarda kültüre alınırken; kadmiyum sülfat uygulaması üç (kontrol, 1.0 mM ve 1.5 mM), metil jasmonat uygulaması iki (kontrol ve 10 µM) ve sakkaroz uygulaması ise üç (kontrol, 0.20 M ve 0.25 M) farklı konsantrasyon şeklinde uygulanmıştır. Hücreler, kadmiyum sülfat uygulamasında kültürün 6. gününe kadar 2'şer gün aralıklarla, diğer uygulamalarda ise kültürün 15. gününe kadar 3'er gün aralıklarla hasat edilmişlerdir. Hasat edilen hücrelerde sekonder metabolit olarak toplam fenolik madde (mg/g YHA), toplam flavanol (mg/g YHA), toplam flavonol (mg/g YHA), antosiyanin (RD/g YHA), trans-resveratrol (µg/g YHA) ve tokoferol (?-, ß-, ?- ve ?-tokoferol) (µg/g-YHA) miktarları belirlenmiştir. Araştırmada ayrıca hücre canlılığı (%) ile hücre büyümesinin göstergesi olarak ortalama hücre sayısı (n) ve ortalama hücre kuru ağırlıkları (g/l) da belirlenmiştir.Araştırma sonucunda, yapılan farklı elisitör uygulamalarının genel olarak sekonder metabolit birikimini teşvik ettikleri belirlenmiştir. Bu bakımdan aydınlık koşulların toplam fenolik madde, toplam flavanol, toplam flavonol ve antosiyanin miktarları üzerine olumlu etkilerde bulunurken, karanlık uygulaması trans-resveratrol birikimini artırmıştır. Kadmiyum sülfat, metil jasmonat ve sakkaroz uygulamalarının kullanılan konsantrasyon ve hasat zamanlarına bağlı olarak fenolik bileşikler ve tokoferoller üzerinde olumlu etkilerde bulunduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the effects of some applications using for secondary metabolite accumulation in cell suspension culture of grapevine. Cell suspensions initiated from callus belong to petiole tissue of Gamay, Kalecik Karası and Öküzgözü grape cultivars were used as plant materials. Light, cadmium sulfate, methyl jasmonate and sucrose applications were carried out to increase secondary metabolite accumulation. In the light treatment cell suspensions were cultured under constant dark or visible light (10.000 lux) while cadmium sulfate, methyl jasmonate and sucrose were applied to cell suspension cultures at different concentrations (control, 1.0 mM and 1.5 mM for cadmium sulphate; control and 10 µM for methyl jasmonate and control, 0.20 M and 0.25 M for sucrose). Cells were harvested two days intervals up to 6th day of cultures for cadmium sulfate and three days intervals up to 15th day of cultures for light, methyl jasmonate and sucrose treatments. Amounts of total phenolic (mg/g FCW), total flavanol (mg/g FCW), total flavonol (mg/g FCW), anthociyanidin (CV/g FCW), trans-resveratrol (µg/g FCW) and tocopherols (µg/g FCW) as secondary metabolites and cell count (n), cell vigour (%) and cell dry weight (g/l) were determined in the harvested cell.In this study, treatments stimulated the secondary metabolite accumulation in cells generally. The incubation of cells in light resulted in increase of total phenolic, total flavanol, total flavonol and anthociyanin content while dark treatment enhanced trans-resveratrol accumulation. Cadmium sulfate, methyl jasmonate and sucrose treatments positively affected the accumulation of phenolic compounds and tocopherols depending on the concentration and harvest time.