Regeneration of Cichorium intybus L. in tissue culture and analysis of its secondary metabolites

Abstract

Hindiba (Cichorium inythibus L.) bitkisi araziden toplanarak laboratuvar Ģartlarında yetiĢtirilmiĢtir. Oksin, sitokinin ve giberellik asit Bitki Büyüme Düzenleyicileri (BBD) ile desteklenmiĢ, Murashige ve Skoog (MS), Gamborg B5 ve White ortamlarında in vitro olarak rejenerasyon ve kallus üretimi çalıĢmaları yapılmıĢtır. İn vivo ve in vitro örneklerden eskulin, kaftarik asit, klojenik asit, kikorik asit ve inulin ekstre edilerek sıvı kromatografi ve spektrofotometrede kantitatif analizleri yapılmıĢtır. Bitki yaprak eksplantından Ġndol-3-bütirik asit (IBA) ve Naftalen asetik asit (NAA) ile desteklenmiĢ MS ve B5 ortamlarında direk organogenez yöntemi tüm bitki elde edilmiĢtir. Doku kültüründe kök ve sürgün geliĢtikten sonra fideler laboratuvar ortamında geliĢtirilmiĢ, ortama alıĢtırılmıĢ ve saksılara ekilerek canlı kalmaları ve saksıda büyümeleri sağlanmıĢtır. Yaprak eksplantından farklı konsantrasyon ve kombinasyonlarda oksin, sitokinin ve giberellik asit kullanılarak MS, B5 ve White ortamlarda kallus geliĢtirme çalıĢmaları yapılmıĢtır. En verimli kallus üretimi IAA+BAP ile desteklenmiĢ MS ortamından elde edilmiĢtir. Eskulin, kaftarik asit, klojenik asit ve kikorik asit etanol/su (80:20 v/v) içerisinde in vivo ve in vitro bitki örneklerinden ekstre edilerek HPLC'de, inulin ise spektrofotometrede kantitatif olarak analiz edilmiĢ ve karĢılaĢtırılmıĢtır. En yüksek kaftarik asit konsantrasyonu in vivo ortamdan toplanmıĢ bitkilerin çiçeklerinde bulunmuĢtur. Eskulin konsantrasyonunun, in vitro ortamda yetiĢen bitki yapraklarında in vivo ortamda yetiĢen bitki örneklerindeki miktardan daha fazla olarak tespit edilmiĢtir. Klorojenik asit ve inulin miktarlarının in vivo örneklerde daha yüksek olduğu tespit edilirken, kikorik asit miktarı in vitro örneklerde daha yüksek olarak tespit edilmiĢtir.

Cichorium intybus L. was collected from field and regenerated in vivo in soil and in vitro in three different media; Murashige and Skoog (MS), Gamborg B5 and White medium supplemented with different concentration and combinations of auxins and cytokinins. Callus production was also achieved in the basic media supplemented with plant growth regulators (PGRs). Plant was regenerated by direct organogenesis from leaf explant in MS and B5 medium supplemented with Indole-3-butyric acid (IBA), and Naphthalene acetic acid (NAA). Root and shoot regeneration occurred. Plantlets were maturated in growth chamber in sterile condition and acclimatized in laboratory in ambient conditions and transferred to soil. Callus was produced from leaf explant in MS, B5 and White medium supplemented with auxin, cytokinin and gibberellic acid. The best result for callus production was provided from MS medium supplemented with Indole-3-acetic acid IAA and Benzyl amino purine (BAP). Secondary metabolites provided from in vivo and in vitro samples were analysed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and Spectrophotometry. Phenolic compounds (esculine, caftaric acide, chlorogenic acid and cichoric acid) were extracted in ethanol/water (80:20 v/v) and quantified by HPLC. Inulin was quantified by spectrophotometry. The highest caftaric acid concentration was found in flowers from in vivo samples. However, the highest concentration of esculine was found in leaf extract of in vitro regenerated plants. Chlorogenic acid concentration was higher in vivo samples then that of in vitro whereas chichoric acid concentration was found to be higher in in vitro samples than that of in vivo. Inulin was found to be higher in in vivo samples.