Strigolaktonların kapari (Capparis spinosa L.) bitkisi kallus kültürü ve fenolik madde üretimi üzerine etkisi
The effects of strigolactones on callus culture and phenolic compound production of caper (Capparis spinosa L.)
Yazar: HAFSATU ISSAH
Danışman: DOÇ. DR. RAĞBET EZGİ DURAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Capparis spinosa = Capparis spinosa ; Fenolik maddeler = Phenolic matters ; Kapari = Caper

Özet:
Kapari Türkiye'nin pek çok yerinde kendiliğinden yetişen ve aynı zamanda tomurcuk ve meyveleri besin maddesi olarak kullanılan bir bitkidir. Yüksek miktarda flavonoid içeren bitkilerden biri olması sebebiyle gıda, boya, ilaç, kozmetik sektörlerinde bolca kullanılmaktadır.
Bu çalışmada çeşitli konsantrasyonlarda kullanılan strigalaktonların kapari (Capparis spinosa L.) bitkisinin in vitro kültürdeki başarısı üzerine etkisini değerlendirmek amaçlanmıştır. Bir diğer amacımız ise oluşan kallusları rutin ve kuersetin biyosentezinde etkin bir ara madde olan L-ramnoz içeren besin ortamlarında büyütmek suretiyle bu yapılarda rutin, kuersetin ve diğer fenolik madde miktarlarını her hormon uygulaması için ayrı ayrı belirlemektir.
Kapari fideleri 3:1 oranda torf:kum içeren saksılarda 16 saat/gündüz 8 saat/gece fotoperiyodu düzeninde, 135 μmol m–2 s–1 PAR (fotosentetik aktif radyasyon) ışık yoğunluğu, 18-20 °C sıcaklık ve % 51-54 nem oranı koşulları altında bitki büyüme kabininde yetiştirilmiştir.
Kallus oluşumu için ortalama 1-1.5 ay büyütülen fidelerin genç yapraklarından 1-1.5 cm çapında alınan parçalar eksplant olarak kullanılmıştır. Alınan eksplantlar belirli miktarlarda strigalakton (GR24) (0, 0,1, 0,2 µM), diğer bitki büyüme regülatörleri (NAA ve BAP) ve 30 g/l sükroz içeren ve pH'ı 5.8 olan MS besin ortamlarında kültüre alınmıştır.  İnkübasyon 25 ± 1 ºC sıcaklık koşullarında gerçekleştirilmiştir. Ortalama 20 günde bir kallusların alt kültürü yapılmış ve son aşamada 2 NAA + 1BAP ve 30 g % 99'luk L-ramnoz şekeri içeren ortamlarda 10 gün büyütülmüştür.
Kültürden ortalama 45 gün sonra oluşum oranı ve taze ağırlıkları belirlendikten sonra kalluslar eppendorf tüperine alınarak fenolik bileşiklerin miktarının belirlenmesi amacı ile -18 °C'de saklanmıştır.  
Araştırmamızda toplamda 393 kapari genç yaprak eksplantı dört farklı kültür ortamına alınmış, eksplantlardan 185 kallus elde edilmiştir (% 47.07). En yüksek kallus oluşum oranının 2 mg/L NAA +1 mg/L  BAP + 0,1µM GR24 (% 60.3), en düşük oranın ise 0,2 µM GR24 uygulamasında (% 22.7) olduğu bulunmuştur (p<0.01). Kontrol grubu 2 mg/L NAA +1 mg/L  BAP + 0,1µM GR24'ten sonra en yüksek değeri  (% 58.6) vermiş ve bunu 2mg/L NAA + 1mg/L  BAP + 0,2µM GR24'uygulaması izlemiştir.
Kallus taze ağırlıkları kallus oluşum oranıyla doğru orantılı olarak artmıştır. Aynı şekilde kalluslaşmada olduğu gibi, en yüksek taze ağırlık 2 mg/L NAA + 1 mg/L  BAP + 0,1µM GR24'lık uygulamasında 120,8 mg ve en düşük tek 0,2 GR24 uygulamasında 47,8 mg olarak bulunmuştur (p<0.01).  Kapari kalluslarında 6 tane fenolik madde analiz edilmiş bunlardan 5 fenolik ve 66 aromatik madde tespit edilmiştir. Hormon uygulamaları kapari kalluslarındaki α- tokoferol, klorojenik asit, kaffeik asit, rutin ve kuersetin fenoliklerinin miktarını çeşitli oranlarda etkilemiştir.

Abstract:
Capers, grows spontaneously in many places in Turkey and at the same time its buds and fruits are used as food. As one of the most flavonoid-containing plant, it is used abundantly in food, dye, pharmaceutical and cosmetic sectors.
In this study, it was aimed to evaluate the effects of strigolactones used in various concentrations on the success of cappers(Capparis spinosa) in in vitro culture. In addition, it is aimed to determine the amount of rutin, quercetin and other phenolic substances in these structures seperately for each hormone application by growing the formed calli in nutrient media containing various concentrations of L-rhamnose, which is an effective intermediate in rutin and quercetin biosynthesis.
Capers seedlings were grown under the following condition; a ratio of 3: 1 peat: sand, 16 hours / day 8 hours / night photoperiod, 135 μmol m – 2 s – 1 PAR (photosynthetic active radiation), 18-20 °C temperature and 51-54 % humidity in plant growth cabinet. 
The young leaves of seedlings grown on average 1-1.5 months were cut into 1-1.5 cm in diameter and used as explants. Explants taken were cultured in MS nutrient media containing certain amounts of strigalactone(GR24) and other plant growth regulators( NAA and BAP), 30 g/l sucrose and pH 5.8. Incubation will be carried out at 25 ± 1 ºC temperature conditions. On average, every 20 days, explants were subcultured in 2NAA + 1BAP 30g (99 %) L-rhamnose sugar.
On average 45 days after culture, callus formation rate and fresh weight were recorded then the calli were transfered into eppendorf tubes and stored at -18 C ° in order to determine the phenolic content. 
In our study, a total of 393 young caper leaf explants were cultured on four different culture media and 185 calli were obtained (47.07 %). The highest callus formation rate was found in 2 mg / L NAA +1 mg / L BAP + 0.1µM GR24 (60.3 %) and the lowest rate was found in 0.2 µM GR24 application (22.7 %) (p<0.05). The control group gave the highest calli formation rate (58.6 %) after 2 mg / L NAA +1 mg / L BAP + 0.1 µM GR24, followed by 2mg / L NAA +1 mg / L BAP + 0.2 µM GR24.
The increase calli fresh weight was directly proportional to callus formation rate. Likewise, the highest fresh weight was found as 120.8 mg in the 2 mg / L NAA + 1 mg / L BAP + 0.1  µM GR24 application and the lowest fresh weight as 47.8 mg in 0.2 GR24 application (p<0.01). 6 phenolic substances were analyzed in caper calli but 5 phenolic and 66 aromatic substances were determined. Hormone applications affected the amount of α-tocopherol, chlorogenic acid, caffeic acid, rutin and quercetin phenolics in capers calli at various concentrations.