Sakız ağacı (Pistacia lentiscus L.) bitkisinde in vitro sürgün ve kök kültürlerinin geliştirilmesi
Development of in vitro shoot and root cultures in gum tree (Pistacia lentiscus L.)
Yazar: NEŞE GENÇ
Danışman: PROF. DR. YELDA ÖZDEN ÇİFTÇİ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı / Kimyasal, Biyolojik ve Nükleer Savunma Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics

Özet:
Sakız ağacı (Pistacia lentiscus L.), antifungal, antibakteriyel, antimikrobiyal ve antitümör aktivite gösteren tıbbi açıdan değerli birçok sekonder metabolit üretir. Ancak bu türün geleneksel üretiminde çeşitli zorluklarla karşılaşılmaktadır. Bu nedenle, izole hücre veya dokuların uygun in vitro koşullar altında steril bir şekilde mikroçoğaltıldığı bitki doku kültürü, bu türün kitlesel çoğaltımı ve sekonder metabolit üretimi için son zamanlarda önem kazanmıştır. Bu nedenle tezin amacı, kök ve sürgün kültürlerinin in vitro üretimi ve çoğaltılmasıdır. Son yıllarda, bitki biyoteknolojisi ve tarım alanında demir nanopartiküllerin kullanımına yönelik bilimsel ilgi ivme kazanmıştır. Bu sebeple, sürgün kültürlerinin in vitro çoğaltımına demir nanopartikülün etkisinin ortaya çıkartılması için tez kapsamında, apikal ve nodal tomurcuklar in vitro ortamda çimlendirilen mikrofidelerden kesildi ve gövde proliferasyonunu indüklemek için proliferasyon ortamı içeren çeşitli konsantrasyonlarda sıfır değerlikli demir (ZVI) nanopartiküllerine aktarıldı. Sonuçlarımız, 12,5 mg/l ZVI nanoparçacıklarının uygulanmasının, apikal tomurcuklarda ve nodlarda çoklu gövde oluşumunu indüklediğini gösterdi.
Tez kapsamında sürgün kültürlerine ek olarak, saçak kök kültürlerinin eldesine yönelik çalışmalar da yapılmıştır. Saçak kök kültürü, yaralanmış bitki dokusunun Agrobacterium rhizogenes suşları ile enfekte edilmesiyle oluşturulan bir kök kültürü türüdür. Saçak kök oluşumu için in vitro çimlenmiş lentisk fidelerinin yaprak ve kökleri kesilmiş ve kesilen eksplantlar Agrobacterium rhizogenesis (ATCC 15834 ve ATCC 43057 suşları) ile enfekte edilmiştir. 
Tez kapsamında denenen eksplant ve bakteri türleri, kültür koşulları ve kültür süreleri ile saçak kök oluşumu sağlanamamıştır. Bununla birlikte, saçak kök kültürünün üretimi, lentiskte sekonder metabolitlerin in vitro üretimi için hala umut verici bir araçtır.

Abstract:
Lentisk (Pistacia lentiscus L.) produces medically valuable many secondary metabolites that show antifungal, antibacterial, antimicrobial, and antitumor activity. However, several difficulties are encountered in traditional production of this species. Hence, plant tissue culture in which isolated cells or tissues are micropropagated in a sterile manner under appropriate in vitro conditions gained importance recently for the mass propagation and secondary metabolite production of this species. Thus, the aim of the study concerns the in vitro production and propagation of root and shoot cultures of lentisk. Leaves and roots of in vitro-germinated lentisk seedlings were excised and inoculated with Agrobacterium rhizogenesis strains ATCC15834 and ATCC43057 for the induction of hairy root cultures. Hairy roots culture is a type of plant tissue culture generated by infection of wounded plant tissue with Agrobacterium rhizogenes. Over the past years, scientifc interest in using iron nanoparticules in the feld of plant biotechnology and agriculture has gained momentum. Besides, apical and nodal buds were also excised and transferred to various concentrations of zero-valent iron (ZVI) nanoparticules containing proliferation medium to induce shoot proliferation. Our results showed that application of 12,5 mg/l of ZVI nanoparticules induced multiple shoot formation in apical buds and nodes.
In the case of hairy root formation, no effective transformation was achieved which may be due to the types of explants and bacteria used, bacterial activity, culture conditions and times. However, production of hairy root culture is still a promising tool for in vitro production of valuable plant secondary metabolites in lentisk.