Elisitör uygulamalarının Gypsophila arrostii kök kültürlerinde triterpenoid grubu saponin üretimi ve saponin sentezi ile ilişkili genlerin ifade düzeyleri üzerine etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effects of elicitor applications on triterpenoid saponin production and the expression levels of biosynthetic genes in Gypsophila arrostii root cultures
- Tez No: 1008486
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLGÜN GÖKTÜRK BAYDAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Absisik asit, Antioksidan enzimler, Gen ifadesi, Nanopartiküller, Abscisic acid, Antioxidant enzymes, Gene expression, Nanoparticles
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmada, absisik asit (ABA), ABA yüklü kitosan nanopartikülleri (ABA-KNP) ve kitosan nanopartikülleri (KNP)'nin Gypsophila arrostii bitkisine ait in vitro kök kültürlerinde bitkinin en önemli triterpenoid saponin bileşikleri olan gipsogenik asit, gipsogenin 3-O-glukuronid ve kuillaik asit birikimi ile bu metabolitlerin biyosentezden sorumlu genlerin (CYP72A68, CYP716A12 ve skualen epoksidaz, SE) ekspresyon düzeyleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca antioksidan enzim aktivitelerindeki (SOD, CAT, APX) değişimler de değerlendirilmiştir. ABA, kök kültürlerine 10, 25, 50, 75 ve 100 µM konsantrasyonlarında uygulanmıştır. ABA-KNP'ler, enkapsülasyon oranları belirlendikten sonra, her biri sırasıyla 10, 25, 50, 75 ve 100 µM ABA içerecek şekilde gerekli miktarlarda tartılarak kök kültürlerine uygulanmıştır. KNP'ler ise, ABA-KNP uygulamalarında kullanılan miktarlara karşılık gelecek şekilde tartılarak kök kültürlerine eklenmiştir. Kökler, uygulamaları takiben 48 saat sonra hasat edilmiştir. HPLC ile yapılan analizler sonunda, en yüksek gipsogenik asit ve gipsogenin 3-O-glukuronid miktarlarının 75 µM ABA içeren ABA-KNP uygulamasından; kuillaik asit miktarının ise 100 µM ABA ile 75 µM ABA içeren ABA-KNP uygulamalarından elde edildiği belirlenmiştir. RT-PCR ile yapılan gen ifade analizlerinde ise 25 µM ABA içeren ABA-KNP uygulamasının CYP72A68, CYP716A12 ve SE genlerinin ifade düzeylerini en yüksek seviyeye çıkardığı belirlenmiştir. Benzer şekilde, en yüksek CAT ve APX aktiviteleri 25 µM ABA içeren ABA-KNP'de tespit edilirken, SOD aktivitesi de en yüksek seviyeye 10 µM ABA içeren ABA-KNP uygulaması ile ulaşmıştır. Araştırma sonucunda ABA-KNP'lerin gipsogenik asit, gipsogenin 3-O-glukuronid ve kuillaik asit birikimi ile ilişkili gen ifadelerini ve antioksidan enzim aktivitelerini artırarak, gipsogenik asit, gipsogenin 3-O-glukuronid ve kuillaik asit birikimini G. arrostii kök kültürlerinde etkili bir şekilde artırdığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This study investigated the effects of abscisic acid (ABA), ABA-loaded chitosan nanoparticles (ABA-CNPs), and chitosan nanoparticles (CNPs) on the biosynthesis of the main triterpenoid saponins of Gypsophila arrostii—gypsogenic acid, gypsogenin 3-O-glucuronide, and quillaic acid—in in vitro root cultures. The research also examined how these treatments influenced the expression of key biosynthetic genes, including CYP72A68, CYP716A12, and squalene epoxidase (SE), together with changes in the antioxidant enzymes SOD, CAT, and APX. ABA was administered at concentrations of 10, 25, 50, 75, and 100 µM. ABA-CNPs were prepared after determining encapsulation efficiency, ensuring that each nanoparticle formulation contained corresponding ABA amounts. CNPs were applied in quantities matching those used in ABA-CNP applications. Following a 48-hour incubation period, roots were harvested for biochemical and molecular analyses. HPLC results showed that gypsogenic acid and gypsogenin 3-O-glucuronide accumulated most abundantly under the 75 µM ABA-CNP treatment, while quillaic acid reached its highest levels with both 100 µM ABA and 75 µM ABA-CNP. Gene expression analysis revealed that the 25 µM ABA-CNP treatment strongly upregulated CYP72A68, CYP716A12, and SE, indicating enhanced activation of the triterpenoid saponin biosynthetic pathway. Antioxidant enzyme activities also displayed concentration-dependent responses: CAT and APX were maximally induced at 25 µM ABA-CNP, whereas SOD activity peaked at 10 µM ABA-CNP. Overall, the findings demonstrate that ABA delivered through chitosan nanoparticles significantly promotes saponin accumulation by stimulating biosynthetic gene expression and strengthening antioxidant responses, highlighting ABA-CNPs as an efficient elicitor for improving metabolite production in G. arrostii root cultures.
Benzer Tezler
- Biyotik elisitör uygulamalarının Isatis tinctoria L. kök kültürlerinde kök büyümesi ve alkaloid üretimi üzerine etkileri
Effects of biotic elisitor applications on root growth and alkaloid production in Isatis tinctoria L. root cultures
ALPER CESSUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN GÖKTÜRK BAYDAR
- Centella asiatica (L.) urban hücre kültüründe elisitör uygulamalarının sekonder metabolit üretimi ve antioksidan aktivite üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effect of elicitor applications on secondary metabolite production and antioxidant activity in Centella asiatica (L.) urban cell culture
HEDİYE ÖZTOP
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA TÜRKER
- Juvenil sakız ağacı (Pistacia lentiscus L.) sürgün kültürlerinde bazı elisitör uygulamalarının triterpenoid miktarları üzerine etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of some elicitor applications on the amount of triterpenoids in juvenile shoot cultures of lentisk (Pistacia Lentiscus L.)
GURBET KOCABEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyoteknolojiBatman ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN TİLKAT
- İn vitro şartlarda üretilen Inula helenium L. bitkisinde elisitör ve stresör uygulamalarının etken madde üretimine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of elicitor and stressor applications over active substance production in Inula helenium L. plant regenerated in vitro condition
GÖKHAN AKÇURA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA TÜRKER
- Vitis vinifera l. bitkisinin in vitro rejenerasyonu: Kombine stres ve elisitör uygulamalarının resveratrol üretimine etkileri
In vitro regeneration of Vitis vinifera l.: Effects of combined stress and elicitor applications on resveratrol production
ELİF SU YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA TÜRKER