Poliamin uygulamalarının Verbascum bugulifolium'un ın vitro gelişimi üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of polyamine treatments on the in vitro development of Verbascum bugulifolium
Yazar: GİZEM KIYMAZ
Danışman: DOÇ. DR. ARDA ACEMİ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Botanik = Botany
Dizin: Poliaminler = Polyamines ; Potasyum fosfat = Potassium phosphate

Özet:
Bu tez çalışması, dar yayılış gösteren Verbascum bugulifolium (Riva sığırkuyruğu) bitkisinde tohum çimlenmesi ve organ gelişiminde poliaminlerin etkisinin araştırılması amacıyla bitkinin in vitro üretimi için yapılan çalışmaları içermektedir. Bitkinin in vitro gelişimi üzerine üç farklı poliaminin (putresin, spermin ve spermidin) etkileri Murashige & Skoog (MS) besiyerindeki konsantrasyona bağımlı olarak (0,125 mg L-1, 0,25 mg L-1, 0,50 mg L-1, 1 mg L-1 ve 2 mg L-1) araştırıldı. Bitkinin yapraklarında inkübasyon süresi sonunda görülen kloroz, besiyerine potasyum fosfat (KH2PO4) ilavesi (MS+PF) sonucunda önlendi ve bitkide in vitro organ gelişimi artırıldı. Tohum çimlenme oranı 0,50 mg L-1 spermidin (%88,89 ± 13,61) ve 0,25 mg L-1 putresin (%88,89 ± 11,11) uygulamaları sonucunda en yüksek değerine ulaştı. Ortalama en yüksek hipokotil uzunluğu MS+PF besiyerinde bulunurken (0,40 ± 0,08 cm) poliamin uygulamaları bu değerde bir artış sağlamadı. Kök sayısı artışı bakımından poliamin uygulamaları MS+PF besiyerinden daha üstün sonuçlar verirken MS besiyerine kıyasla herhangi bir artırıcı etkisi olmadı ve en yüksek kök sayısına (2,43 ± 0,29) MS besiyerinde ulaşıldı. Bitkilerde en uzun kökler MS+PF ortamında oluşurken (4,70 ± 0,50 cm) poliaminler MS besiyerine kıyasla bu parametreyi 0,5 mg L-1 seviyesine kadar kademeli olarak artırdı. Bitki başına ortalama yaprak sayısı açısından 0,125 mg L-1 spermin uygulaması en yüksek sonuçları (3,93 ± 0,47) verdi. Sonuçlar, MS besiyerine KH2PO4 ilavesinin V. bugulifolium'da klorozu önleyeceğini ve organ gelişimini artıracağını göstermektedir. Yüksek konsantrasyonlardaki poliamin uygulamalarının V. bugulifolium'da tohum çimlenmesi ve organ gelişimi üzerinde olumsuz etki yaptığı, düşük konsantrasyonlarda ise daha etkili olduğu bulundu. Poliaminlerin V. bugulifolium'da özellikle tohum çimlenmesi ve yaprak oluşumunu teşvik edici rolleri ortaya çıkarıldı. Bundan dolayı V. bugulifolium üzerinde ileriki çalışmalarda poliaminlerin özellikle tohum çimlendirme ve yaprak oluşturmak için tercih edilmesi ve düşük konsantrasyonlarda besiyerine eklenmesi tavsiye edilir.

Abstract:
This thesis includes studies carried out for the in vitro production of the narrowly distributed Verbascum bugulifolium (Riva mullein) plant to investigate polyamines' effect on seed germination and organ development. The concentration-dependent effects (0.125 mg L-1, 0.25 mg L-1, 0.50 mg L-1, 1 mg L-1 and 2 mg L-1) of three different polyamines (putrescine, spermine and spermidine) on the in vitro development of the species in the Murashige & Skoog (MS) medium were investigated. Chlorosis observed on the leaves of the plant at the end of the incubation period was prevented by adding potassium phosphate (KH2PO4) to the medium (MS+PF) and in vitro organ development in the plant was increased. Seed germination rate reached its highest value as a result of 0.50 mg L-1 spermidine (88.89 ± 13.61%) and 0.25 mg L-1 putrescine (88.89±11.11%) treatments. The highest mean hypocotyl length was found in the MS+PF medium (0.40 ± 0.08 cm), while polyamine treatments did not increase this value. The polyamine treatments gave superior results than the MS+PF medium regarding root production. In contrast, polyamines did not significantly trigger rooting compared to the MS medium, and the highest root number (2.43 ± 0.29) was reached in the MS medium. The longest roots in plants were formed in MS+PF medium (4.70 ± 0.50 cm), while polyamines up to 0.5 mg L-1 gradually increased this parameter compared to MS medium. Spermine treatment at 0.125 mg L-1 gave the highest results (3.93 ± 0.47) regarding the average number of leaves per plant. The results show that adding KH2PO4 to the MS medium can prevent chlorosis and increase organ development in V. bugulifolium. It was found that polyamine treatments at high concentrations had a negative effect on seed germination and organ development in V. bugulifolium but were more effective at low concentrations. Polyamines' roles in promoting seed germination and leaf formation in V. bugulifolium were revealed. Therefore, in future studies on V. bugulifolium, it is recommended that polyamines be preferred, especially for seed germination and leaf formation, and added to the medium at low concentrations.