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
- Biberlerde kök boğazı yanıklığı (Phytophthora capsici Leon.) hastalığına dayanıklılığın nedenlerinin fizyolojik ve biyokimyasal olarak incelenmesi
The Physiological and biochemical investigation of the causes of the resistance to the root rot (Phytophthora capsici Leon.) disease in peppers
AYŞEN SÜLÜN ÜSTÜN
- Biberde (Capsicum annuum l.) farklı eksplantlardan elde edilen kallus süspansiyon kültürlerinde kapsidiol oluşumu
Capsidiol formation in callus suspension cultures obtained from different explants of pepper (Capsicum annuum l.)
NURAN DERYA ERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
ZiraatAnkara ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. Ş. ŞEBNEM ELLİALTIOĞLU
- Biber (capsicum annuum L.) hücre süspansiyon kültüründe kapsidiol üretimi
Production of capsidiol in cell suspension cultures of capsicum annuum L.
DİLEK ERBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ MEHMETOĞLU
DOÇ. DR. A. SÜLİN ÜSTÜN
- Biberdeki kapsidiolün süperkritik akışkan ekstraksiyonu
Supercricital fluid extraction of capsidiol in papper
UĞUR SALGIN
Doktora
Türkçe
2004
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AYLA ÇALIMLI
- Bazı Solanum türlerinde kalus süspansiyon kültürü kullanılarak Verticillium dahliaeye dayanıklılık ile fitoaleksin oluşumu arasındaki ilşkinin belirlenmesi
Determination of relation between resistance to Verticillum dahliae and phytoalexins accumulation in various solanum species by using callus suspensions culture
SEVİNÇ USLU KIRAN
Doktora
Türkçe
2004
ZiraatAnkara ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ŞEBNEM ELLİALTIOĞLU