In vitro (Rosmarinus officinalis L.) response to nanoparticles and their effects on secondary metabolite and genetic variation
İn vitro (Rosmarinus officinalis L.) nanoparçacıklara tepki ve sekonder metabolit ve genetik değişiklik üzerindeki etkileri
- Tez No: 812254
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZHAN ŞİMŞEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Rosmarinus officinalis, Nanopartiküller, Elisitasyon, Kallus indüksiyonu, Rosmarinus officinalis, Nanoparticles, Elicitation, Callus induction
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarım Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Rosmarinus officinalis, tıbbi bir bitki veya aromatik bir tatlandırıcı olarak geniş bir şekilde kullanılır. Bu nedenle, çalışmamız bitki dokusu kültürlerinde aktif ikincil metabolit birikimini artırmayı amaçlamış ve bunun genetik materyalin stabilitesi üzerindeki potansiyel etkisini değerlendirmeyi hedeflemiştir. Pratik çalışma, Biyoteknoloji Araştırma Merkezi/Al-Nahrain Üniversitesi, Bağdat/Irak'ta bulunan bitki biyoteknolojisi bölümünde gerçekleştirildi. Genç biberiye yapraklarından MS ortamı içinde bitki büyüme düzenleyicilerinin (2,4-D, BA, TDZ) farklı kombinasyonlarını içeren çağrıus kültürleri oluşturuldu ve çağrıus çıkışı ve gelişimi için etkili tedavi seçildi. Sonuçlar, çağrıus oluşumu için en verimli tedavinin 0,5 mg/l 2,4-D ile 0,5 mg/l BA içerdiğini gösterdi. Bu tedavi, %100 çimlenme oranı ve bir aylık kültürden sonra en yüksek anlamlı taze ve kuru ağırlık değerlerini (sırasıyla 936.4 ve 69,5 mg) verdi. Alan bitkisinin yaprakları ile çağrıus kültürleri arasındaki ikincil bileşik konsantrasyonlarını karşılaştırıldığında, HPLC analizi, yapraklardaki çoğu fenolik bileşiğin çağrıus kültürlerindekinden daha yüksek olduğunu kanıtladı. Yukarıda belirtilen sonuçlar, MS kültür ortamına farklı konsantrasyonlarda (1, 2, 3 ve 4 mg/l) NPs (Ag ve TiO2) eklemenin çağrıus taze ve kuru ağırlıkları üzerinde olumlu bir etkisi olduğunu ve ayrıca bazı faydalı bitki fenolik bileşiklerinin (örneğin kafeik asit, apigenin, ferulik asit ve rosmarinik asit) birikimini artırdığını gösterdi. Bununla birlikte, NP türüne ve konsantrasyonuna bağlı olarak değişen miktarlarda. Özellikle, 4 mg/Ag-NPs içeren tedavi, diğer tedavilere göre önemli miktarda fenolik bileşik birikimini (örneğin luteolin, genkwanin, hesperidin, karnosik asit ve karnosol) artırma konusunda üstün performans sergiledi. Ayrıca, RAPD-PCR teknikleri, nano-strese maruz kalan çağrıuslarda tedavi edilmemiş çağrıuslara göre genetik varyasyonların tespit edildiğini ve değerlendirildiğini gösterdi. Bu, farklı NP düzeylerine maruz kaldığında mutasyonların meydana gelebileceğini göstermektedir. Nanomalzemelerin in vitro kültürlerde abiyotik uyarım olarak kullanılması, farmasötik endüstri sektörünün gelişiminde kullanılan nano-biyolojik uygulamalar için umut verici bir teknoloji olabilir.
Özet (Çeviri)
The Rosmarinus officinalis is widely used as a medicinal herb or aromatic flavoring. Therefore, our study aimed to increase the accumulation of active secondary metabolites in plant tissue cultures by using nanomaterials and to evaluate their potential effect on the stability of the genetic material. The practical study was conducted in the plant biotechnology department at the Biotechnology Research Center/University of Al-Nahrain, Baghdad/Iraq. Callus cultures were created from the young rosemary leaves using MS medium containing different combinations of plant growth regulators (2,4-D, BA, TDZ) and then selecting the effective treatment for callus emergence and development for callus maintenance. The results showed that the most efficient treatment for callus formation contained 0.5 mg/l 2,4-D with 0.5 mg/l BA, giving a 100% germination rate and the highest significant rate for fresh and dry weights (936.4 and 69.5 mg, respectively), after one month of culture. When comparing the concentrations of secondary compounds between the leaves of the field plant and the callus cultures, HPLC analysis proved that most of the phenolic compounds in the leaves were higher than those in the callus cultures. The results stated above indicate that adding NPs (Ag and TiO2) into the MS culture medium at different concentrations (1, 2, 3, and 4 mg/l) had a positive impact on the callus fresh and dry weights and, additionally, enhanced the accumulation of certain beneficial plant phenolic compounds (such as caffeic acid, apigenin, ferulic acid, and rosmarinic acid), with varying quantities depending on the type and concentration of NPs employed. Notably, the treatment containing 4 mg/Ag-NPs exhibited superior performance in terms of augmenting the accumulation of phenolic compounds (such as luteolin, genkwanin, hesperidin, carnosic acid, and carnosol) in substantial quantities compared to the other treatments. Additionally, the RAPD-PCR technique showed that genetic variations in the callus exposed to nano-stress compared to an untreated callus were determined and evaluated depending on the type and concentration of NPs used. This indicates the possibility of mutations occurring when exposed to different levels of NPs. Using nanomaterials as abiotic elicitation in in vitro cultures may be a promising technology for nano-biological applications used in developing the pharmaceutical industry sector.
Benzer Tezler
- Çin hamster overi hücre hattında doksorubisin ile birlikte epigallokateşin gallat, rosmarinik asit uygulanmasıyla rapamisin memeli hedefi protein düzeylerinin araştırılması
Investigation of rapamicine mammalian target protein levels in the chinese hamster ovary cell line with application of epigallocatechin gallat, rosmarinic acid and doxorubicin
SİNEM HELVACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENAY VURAL KORKUT
- Biberiye (Rosmarinus officinalis L.) bitkisinin in vitro koşullarda klonal çoğaltımı üzerine araştırmalar
Researchs on in vitro clonal propagation of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) plants
YUNUS ERME
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYNUR GÜREL
- In vitro koşullarda jasmonik asit ve salisilik asit uygulamalarının biberiye bitkisinde (Rosmarinus officinalis L.)rosmarinik asit üretimi üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of jasmonic acid and salicylic acid applications on rosmatrinic acid production in rosemary (Rosmarinus officinalis L.) in vitro conditions
HATİCE ÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL İŞLEK
- Prostat ve akciğer kanseri hücre hatlarında Rosmarinus officinalis L. (Biberiye) ekstresinin sitotoksik etkilerinin araştırılması
The investigation of cytotoxic effects of Rosmarinus officinalis L. (Rosemary) extract on the prostate and lung cancer cell lines
BUSE VATANSEVER
- Balıkesir yöresinde doğal olarak yetişen biberiye ve fesleğen bitkilerine ait uçucu yağların antioksidan ve antimikotik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of antioxidant and antimycotic properties of essential oils of rosemary and basilicum naturally grown in Balikesir region
MERVE NUR ASLAN ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyoteknolojiNamık Kemal ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN MURAT VELİOĞLU