İn vitro şartlarda yetiştirilen Hypericum perforatum L. (sarı kantaron) bitkisinde abiyotik stres faktörlerinin fenolik bileşik miktarlarına etkileri
The effects of abiotic stress factors on the phenolic compounds composition of in vitro regenerated Hypericum perforatum L. (St John's wort) plant
Yazar: NEŞE ERAY
Danışman: PROF. DR. MUSA TÜRKER
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Hypericum perforatum = Hypericum perforatum ; Rejenerasyon = Regeneration

Özet:
Bu çalışmada, Hypericum perforatum L. bitkisinin doku kültüründe rejenerasyonu sağlanmıştır. Doğal koşullarda yetişen Hypericum perforatum L. bitkisi ile abiyotik stres faktörleri ve bazı sinyal molekülleri uygulanmış olan rejenere örnekler arasında fenolik bileşik miktarları açısından karşılaştırmalar yapılmıştır. Kallus oluşumu, bitki rejenerasyonu ve sekonder metabolit miktarları üzerine, farklı besin ortamı, eksplant tipi ve farklı kombinasyon ve konsantrasyonlarda Bitki Büyüme Düzenleyicilerin (BBD) etkileri araştırılmıştır. Fenolik bileşiklerin kantitatif analizleri Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi ile yapılmıştır. 
Elde edilen sonuçlara göre, kallus oluşumunun, en iyi 1 mg/L 2,4-D+ 1 mg/L BA ile desteklenmiş MS ortamında, karanlık kültür koşullarında gerçekleştiği belirlenmiştir.  Mikroçoğaltım hedeflendiğinde, yaprak eksplantlarının kullanıldığı 2 mg/L NAA + 1 mg/L BA ile desteklenmiş MS ortamının eksplant başına 32±2 sürgün sayısı ile en iyi ortam olduğu ortaya konmuştur. 2 mg/L NAA + 1 mg/L BA ile desteklenmiş MS ortamında gelişen çoklu sürgünler kesilip, hormon içermeyen MS ortamında köklendirilmiştir. Sürgün oluşumu açısından en başarılı eksplant yaprak olmuştur. Elde edilen kallus mikatrı açısından en başarılı esplant gövde olarak belirlenmiştir. 
Kuralık ve UV-C gibi abiyotik stres faktörleri ile askorbik asit, salisilik asit, sukroz gibi sinyal moleküllerinin ve farklı BBD'lerin fenolik bileşik miktarlarına etkileri incelenmiştir. Kallusların hipersin ve pseudohiperisin üretebildiği ortaya konmuştur. B5 ve SH ortamlarının hiperisin ve pseudohiperisin üretimi için MS ortamından daha iyi sonuçlar verdiği gözlenmiştir. NAA ve BA'nın birlikte kullanıldığı ortamlar, fenolik bileşik üretimi açısından diğer BBD'ler ile desteklenmiş ortamlara göre daha başarılı olmuştur. Klorojenik asit miktarı, kontrole göre UV ve sukroz uygulamalarıyla arttırılmıştır. Kuersetin miktarı askorbik asit uygulamasıyla, pseudohipersin miktarı kuraklık stresi ile arttırılmıştır. Fenolik bileşik miktarlarında meydana gelen bu artışlar istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0.01). İn vivo ve iv vitro ortamlarda rutin üretmeyen bitkinin, laboratuvar ortamında kuraklık stresi altında rutin ürettiği tespit edilmiştir.

Abstract:
In the present study, Hypericum perforatum L. was regenerated in vitro and abiotic stress factors and signal molecules were applied on in vitro regenerants to investigate the change of phenolic compounds concentration comparing to plants collected from field. The effects of media composition, explant type and Plant Growth Regulators (PGRs) in different combination and concentration on callus production, plant regeneration and secondary metabolite production were evaluated. The quantitative analysis of phenolic composition was performed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). 
According to the results, MS medium supplemented with 1 mg/L 2, 4-D + 1 mg/L BA was determined to be the best medium for callus formation in dark. When micropropagation is considered, MS medium supplemented with 2 mg/L NAA + 1 mg/L BA was the best PGRs combination with a number of shoots of 32 ± 2 per explant. Multiple shoots developed in MS supplemented with 2 mg/L NAA + 1 mg/L BA were separated from each other and rooted in hormone-free MS medium. The leaf explant gave the highest shoot number. The shoot explant produced the highest amount of callus. 
The effects of abiotic stress factors such as drought and UV-C and some signal molecules such as ascorbic acid, salicylic acid, sucrose and different PGRs on the production of phenolic compounds were investigated. It was demonstrated that callus was able to produce hypericin and pseudohypericin compounds. B5 and SH media gave better results than MS medium for the production of hypericin and pseudohypericin. The combination of NAA + BA was detected the best PGRs on phenolic compounds production. Chlorogenic acid concentration was increased by UV and sucrose, quercetin was increased by ascorbic acid and pseudohypericin was increased by drought applications compared to the control. The increases in the amounts of phenolic compounds were statistically significant (p <0.01). Rutin was not detected in the plants grown in vivo and in vitro. However, the plant grown in laboratory conditions produced rutin compound under drought stress.