Endemik Thymus pulvinatus için doku kültürü çalışmaları
Tissue culture studies for endemic Thymus pulvinatus
- Tez No: 1019481
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ELİF ÇEPNİ YÜZBAŞIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, Kallus kültürü, L-askorbik asit, Thymus, Activated carbon, Callus culture, L-ascorbic acid, Thymus
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoteknoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Giderek artan çevresel baskılar, endemik bitki türlerinin doğal yaşam alanlarında hayatta kalma şansını azaltmakta ve bu durum bitki genetik kaynaklarının sürdürülebilirliğini tehdit etmektedir. Özellikle sınırlı alanlarda yayılış gösteren popülasyonlara sahip endemik türler, habitat tahribatı ve iklim değişikliği gibi faktörlerden daha hızlı etkilenmektedir. Bu nedenle, nesli tehlike altında olan veya korunması gereken bitki türlerinin devamlılığını sağlamak amacıyla alternatif koruma ve üretim stratejilerine ihtiyaç duyulmaktadır. Son yıllarda endemik bitki türlerinin korunması ve çoğaltılması üzerine yapılan araştırmalar artış göstermiş, özellikle doku kültürü gibi biyoteknolojik yaklaşımlar ön plana çıkmıştır. Bu yöntemler sayesinde birçok nadir türün in vitro ortamda üretilmesi ve belirli düzeyde korunması mümkün hale gelmiştir. Ancak doku kültürü tekniklerinin sunduğu avantajlara rağmen, rejenerasyon kapasitesi düşük olan veya belirli kültür aşamalarına duyarlılık gösteren bitkiler için yöntemlerin optimize edilmesi hâlâ önemli bir sorundur. Özellikle endemik türlerde kallus oluşumu ve sürdürülebilir çoğaltım gibi basamaklarda karşılaşılan biyolojik zorluklar, bu alanda daha fazla deneysel çalışmaya ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Türkiye florasının lokal endemik türleri arasında yer alan Thymus pulvinatus, Lamiaceae familyasına ait, uçucu yağ bakımından zengin yapısı ve sekonder metabolit çeşitliliği nedeniyle değerli bir taksondur. Kalkerli ve kayalık habitatlarda yastık formunda gelişim sergileyen bu türün doğal yayılış alanı günümüzde oldukça sınırlı bir bölgede kalmaktadır. Bu özellikleri doğrultusunda, türün in vitro koşullarda kültüre alınması ve kallus oluşum potansiyelinin ortaya konulması önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Türkiye florasına özgü endemik T. pulvinatus türünde kallus elde edebilmek için eksplant kaynağının, boyutunun ve çeşitli hormonların (2,4-D, NAA, BAP ve kinetin) etkileri araştırılmıştır. Ek olarak, in vitro kültürlerde sıkça karşılaşılan doku kararması sorununu aşabilmek amacıyla besiyerine aktif karbon (AC) ve askorbik asit ilave edilerek bu uygulamaların sonuçları gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, doğadan toplanan materyallere kıyasla in vitro şartlarda çimlendirilmiş bitkilerden alınan 3 mm'lik yaprak eksplantlarının kallus indüksiyonunda çok daha başarılı olduğunu göstermiştir. Hormon denemelerinde en yüksek kallus verimine (% 83,33 ± 16,67) (1 mg·L⁻¹) 2,4-D ve (0,5 mg·L⁻¹) BAP kombinasyonuyla ulaşılmıştır. Kararmayı önleme aşamasında 500 mg·L⁻¹ AC uygulanan gruplarda, kararma başlangıcının kontrol gruplarına kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde geciktiği belirlenmiştir (p < 0.05). Bu gecikme; (2 mg·L⁻¹) 2,4-D ve (0,5 mg·L⁻¹) BAP uygulanan ortamda 8,66 ± 1,16 haftaya, (1 mg·L⁻¹) 2,4-D ve (0,5 mg·L⁻¹) BAP uygulanan ortamda ise 9,34 ± 1,16 haftaya kadar uzamıştır. Askorbik asit ise 2,4-D varlığında kararmayı hızlandırırken, NAA ve kinetin içeren ortamlarda fenolik oksidasyonu büyük ölçüde sınırlandırarak dokuların uzun süre canlı kalmasına yardımcı olmuştur. T. pulvinatus'un doğal habitatından elde edilen bitkinin üreme kapasitesi incelendiğinde, tohum kılıflarının büyük bir kısmının (%59,8) boş olduğu ve in vitro çimlenme oranının oldukça düşük (%25) kaldığı tespit edilmiştir. Bu durum, türün korunması ve alternatif üretim stratejilerinin geliştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Bu sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, T. pulvinatus türünde in vitro kallus oluşumunun başarıyla gerçekleştirilebildiği, özellikle oksidatif kararma probleminin giderilmesine yönelik yaklaşımların, kallus dokularının sürdürülebilirliği açısından belirleyici olduğu görülmüştür. Elde edilen veriler, endemik türlerde in vitro çoğaltım çalışmalarının tür-spesifik optimizasyon gerektirdiğini ortaya koymakta ve bu alanda yapılacak ileri çalışmalar için önemli bir temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
Increasing environmental pressures are reducing the survival prospects of endemic plant species in their natural habitats, thereby threatening the sustainability of plant genetic resources. Endemic species with restricted population distributions are particularly vulnerable to habitat destruction, climate change, and other environmental disturbances. Therefore, alternative conservation and propagation strategies are required to ensure the long-term survival of endangered and priority conservation plant species. In recent years, studies focusing on the conservation and propagation of endemic plant species have increased considerably, with biotechnological approaches such as plant tissue culture becoming increasingly prominent. These techniques have enabled the successful in vitro propagation and conservation of many rare species. Nevertheless, despite the advantages offered by tissue culture, optimization of regeneration protocols remains a major challenge for species exhibiting low regenerative capacity or high sensitivity during different stages of in vitro culture. In particular, biological limitations encountered during callus induction and sustained propagation in endemic species emphasize the need for further experimental investigations. Thymus pulvinatus, a local endemic species of the Turkish flora belonging to the Lamiaceae family, is a valuable medicinal taxon due to its high essential oil content and rich secondary metabolite profile. This species exhibits a cushion-shaped growth habit in calcareous and rocky habitats and has a highly restricted natural distribution. Therefore, establishing an efficient in vitro culture protocol and evaluating its callus induction potential are of considerable importance for both conservation and biotechnological applications. In this study, the effects of explant source, explant size, and different plant growth regulators (2,4-D, NAA, BAP, and kinetin) on callus induction in T. pulvinatus were investigated. In addition, activated charcoal (AC) and ascorbic acid were incorporated into the culture medium to alleviate tissue browning, a common problem encountered during in vitro culture, and their effects were evaluated. The results demonstrated that 3 mm leaf explants excised from in vitro-germinated plantlets exhibited substantially higher callus induction than explants collected directly from naturally grown plants. The highest callus induction rate (83.33 ± 16.67%) was obtained on MS medium supplemented with 1 mg·L⁻¹ 2,4-D and 0.5 mg·L⁻¹ BAP. The addition of 500 mg·L⁻¹ activated charcoal significantly delayed the onset of tissue browning compared with the control groups (p < 0.05). Browning was delayed to 8.66 ± 1.16 weeks in the medium containing 2 mg·L⁻¹ 2,4-D and 0.5 mg·L⁻¹ BAP and to 9.34 ± 1.16 weeks in the medium containing 1 mg·L⁻¹ 2,4-D and 0.5 mg·L⁻¹ BAP. In contrast, although ascorbic acid accelerated browning in media containing 2,4-D, it markedly reduced phenolic oxidation in media supplemented with NAA and kinetin, thereby prolonging tissue viability. Evaluation of the reproductive capacity of T. pulvinatus collected from its natural habitat revealed that a large proportion of the seed capsules (59.8%) were empty and that the in vitro seed germination rate was relatively low (25%). These findings further emphasize the necessity of developing effective conservation and alternative propagation strategies for this endemic species. Overall, the results demonstrate that successful in vitro callus induction can be achieved in T. pulvinatus and that strategies aimed at mitigating oxidative browning are critical for maintaining long-term callus viability. The findings further indicate that in vitro propagation of endemic species requires species-specific optimization and provide a valuable basis for future conservation and biotechnological studies involving T. pulvinatus
Benzer Tezler
- Bazı Thymus türlerinin biyolojik aktivitelerinin belirlenmesi
Determination of biological activity of some Thymus species
EMREM ÖZÜM SEZGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Biyoteknolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ELİF ÇEPNİ YÜZBAŞIOĞLU
- Kazdağı Milli Parkı'nda yetişen bazı Thymus türlerinde endemizm ve mikrobiyom ilişkisinin araştırılması
Investigation of endemism and microbiome relationship in some Thymus species in Kazdagi National Park
GÖKÇE ERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ELİF ÇEPNİ YÜZBAŞIOĞLU
- Kazdağlarında yetişen endemik bitkilerin gastronomik açıdan değerlendirilmesi
Gastronomic evaluation of endemic plants growing in the Kazdağı Mountains
ELİF NESTEREN GÖKTÜRK ARABACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gastronomi ve Mutfak Sanatlarıİstanbul Topkapı ÜniversitesiGastronomi ve Mutfak Sanatları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜL YILMAZ
- Balıkesir yöresinde yetişen Thymus türlerinin uçucu yağ içerikleri ve antimikrobiyal aktiviteleri
Composition and the in vitro antimicrobial activities of the essential oils of Thymus species in Balıkesir
HÜSEYİN ALPER İRTEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
BiyolojiBalıkesir ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE DİLEK AZAZ
- Endemik Thymus cappadocicus var. cappadocicus bitkisinin kimyasal içeriğinin, asetilkolinesteraz inhibisyon ve antioksidan aktivitelerinin incelenmesi
Investigation of the chemical composition, acetylcholinesterase inhibition, and antioxidant activities of endemic Thymus cappadocicus var. cappadocicus
ELİF MİHRİNAZ AYTEKİN