Endemik Ajuga vestita Boiss. bitkisinin farklı eksplantlarından itibaren kallus oluşturma potansiyeli ve oluşan kallusun biyolojik aktivitesinin araştırılması

Abstract

Ajuga vestita BOISS. bitkisi, tıbbi öneme sahip, endemik ve `EN-Tehlikede`kategorisinde olan Ajuga cinsine ait bir türdür. Bu çalışmada Ajuga vestita BOISS.'in in vitro sürgünlerinden elde edilen fidelerin farklı kısımlarından, literatür taramalarında daha önce hiç çalışılmamış olan kallus kültürlerinin başlatılması ve optimizasyonu ile kallustan sürgün elde etme potansiyelinin belirlenmesi amaçlandı.Bu amaçla öncelikle yüzey sterilizasyonu tamamlanan Ajuga vestita BOISS.'in olgun tohumları hormonsuz 1/4 MS besi ortamında çimlendirildi. Aksenik sürgün uçları, 0.125 mg/L-1 Kin içeren 1/1 MS besi yerinde çoğaltılarak kallus oluşturma çalışmalarında başlangıç materyali olarak kullanılacak in vitro sürgünler elde edildi.İn vitro ortamda yetiştirilen sürgünlerin yaprak, gövde, kök kısımları ve testası çatlatılmış olgun tohumlar, sitokinin (Kin, BAP) ve oksinin (2,4-D) farklı konsantrasyonlarının bulunduğu 1/1 MS besi ortamında ayrı ayrı kültüre alındı. Çalışma sonucunda, kültüre alınan tüm eksplant çeşitlerinde kallus oluşumu gözlendi. Ancak, tüm eksplant tiplerinde en iyi kallus oluşumunun 0.5 mg/L-1 Kin+2.0 mg/L-1 2,4-D içeren besi ortamında olduğu belirlendi. Bununla birlikte, 0.5 mg/L-1 Kin+2.0 mg/L-1 2,4-D besi ortamında kültüre alınan yaprak ve testası çatlatılmış tohumların kallus kültürüne en iyi cevap veren eksplant tipleri olduğu saptandı.Kallus geliştirme ve kallustan sürgün oluşturma potansiyeli için tüm materyallerden elde edilen kalluslar, önce hormonsuz besi yerinde 4 hafta kadar bekletildi. Kök ve gövde eksplantlarında oluşan kallusların tamamıyla karardığı, buna karşın yaprak ve tohum eksplantlarının sarı ve açık yeşil renkte kallus oluşturduğu gözlendi. Bu nedenle yaprak ve tohum ekspklantlarından elde edilen kalluslar sürgün elde etme çalışmalarında kullanılmak üzere, BAP ve Kin'in farklı konsantrasyonlarını (0.125, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0 mg/L-1) ayrı ayrı içeren 1/1 MS besi ortamlarında kültüre alındı. 0.125 ve 0.5 mg/L-1 BAP içeren besi ortamlarında kültüre alındıktan 5 hafta sonra sürgün oluşumu görüldü. 4.0-10.0 mg/L-1 BAP içeren besi ortamında ve Kin konsantrasyonlarının çoğunda oluşan kalluslarda ise kök oluşumu tespit edildi.Çalışmamızda, BAP ve Kin'in farklı konsantrasyonlarından elde edilen kallusların toplam fenolik ve flavonoid miktarları gallik asit ve kersetine eş değer olarak belirlendi. Aseton ekstresinin fenolik ve flavonoid miktarının metanol ekstresinden daha fazla olduğu tespit edildi.Bununla birlikte, DPPH serbest radikali giderim aktivitesi yöntemi kullanılarak kalluslardan hazırlanan aseton ve metanol ekstrelerinin total antioksidan aktivite tayini gerçekleştirildi. En yüksek antioksidan aktivite %88.91 inhibisyon ile 500 μg/L-1 konsantrasyonundaki metanol ekstresinde tespit edildi. 250 ve 500 μg/ L-1 konsantrasyonundaki aseton ve metanol ekstrelerinin aynı konsantrasyonlardaki pozitif kontrol olarak kullanılan BHT'den daha yüksek etkiye sahip oldukları tespit edildi.

Ajuga vestita BOISS. is a species of genus Ajuga which is medical importance, endemic and in the category of ''EN-dengered''. In this study which have not been studied before in literature, it was aimed to determine the potential of shoots regeneration from callus by establishment and optimization of callus cultures from different explants of in vitro shoots of Ajuga vestita BOISS.For this purpose; firstly surface- sterilized seeds of Ajuga vestita BOISS. were germinated in a hormone-free 1/4 MS medium. Axenic shoots tips were propagated in MS medium supplemented with 0,125 mg/L-1 Kin and obtained in vitro shoots were used as a starting materials for callus initiation studies. The leaves, stem and roots of in vitro shoots, and broken seeds were cultured in 1/1 MS medium containing differents concentrations of cytokinin (Kin, BAP) and oxin (2,4-D). As a result; callus formation was observed in the hormone combinations tested for all of explants types.However; it was determined that the best callus formation was MS medium supplemented with 0,5 mg/L-1 Kin+2.0 mg/L-1 2,4-D in all explants. However, leaf and broken seeds cultured in 0.5 mg/L-1 Kin+2.0 mg/L-1 2,4-D medium were found to have the best response to callus culture. The callus obtained from all explants were cultured in the hormone-free MS medium (4 week) to development of callus and shoot regeneration from callus. It was observed that the callus formed in root and internod explants completely darkened, where as leaf and seed explants were create yellow and light green callus. For this reason, the callus obtained from leaf and seed explants were cultured in MS medium containing different concentrations of BAP and Kin (0.125, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0 mg/L-1) for shoot regeneration studies.Shoot formations was occured in MS medium supplemented with 0.125 ve 0.5 mg/L-1 BAP 5 weeks after culturing. In 4.0-10.0 mg/L-1 BAP containing medium and in most of the Kin treatments, root formation was detected in the callus. In addition, the total phenolic and flavonid contents of the callus obtained from different concentrations of BAP and Kin were determined as equivalent to gallic acid and quercetin respectisely The total phenolic and flavonoid content of acetone extract was higher then methanol extract.However, total antioxidant activity of acetone and methanol extracts prepared from callus was determined by using DPPH free radical activity method. The highest antioxidant activity was detected in the methanol extract at a concentration of 500 μg/ L-1with 88.91% inhibition. Acetone and methanol extracts at a concentration of 250 and 500 μg/ L-1 were found to have a higher effect than BHT which is used as positive control at the same concentrations.