ZnO Nanoparteküllerinin Yonca (Medicago Sativa L.) Kallus Süspansiyon Kültüründe Sekonder Metabolit Üretimine Etkileri

Abstract

Yonca (Medicago sativa L.) model organizmalardan biri olup dünyanın birçok bölgesinde en çok yetiştirilen yem bitkisidir. Hem hayvan yemi hem de tıbbi bitki olarak kullanılır ve besin kalitesi açısından birçok diğer türlerden üstündür. Bu çalışma, çinko oksit nanopartiküllerinin (ZnO NP) yonca kalluslarından geliştirilen sıvı süspansiyon kültürlerinde sekonder metabolit üretimi üzerindeki etkilerini incelemektedir. Bu amaç için kallus kültürleri, iki farklı yonca çeşidinin (Ferruh ve Konya) yaprak eksplantlarından hormon destekli katı besiyerinde geliştirilmiş, ardından sıvı süspansiyon ortamına aktarılmıştır. ZnO NP'leri 0,8 ppm ve 1,6 ppm olmak üzere iki farklı konsantrasyonda uygulanmasından sonra, 7. ve 14. günlerde kültürlerde toplam fenolik, flavonoid ve tanen içerikleri değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, ZnO NP uygulamasının sekonder metabolit birikimini doz, genotip ve inkübasyon süresine bağlı olarak anlamlı şekilde etkilediğini ortaya koymuştur. Ferruh çeşidinde, 0.8 ppm ZnO NP uygulaması 7. günde fenolik içeriği artırırken, daha yüksek konsantrasyon (1.6 ppm) baskılayıcı bir etki göstermiştir. Buna karşılık, Konya çeşidinde fenolik içerikte istatistiksel olarak anlamlı bir değişim gözlenmemiştir. Flavonoid üretimi her iki çeşitte de artış göstermiş, özellikle Konya çeşidi 14. günde 1.6 ppm uygulamasında en yüksek seviyeye ulaşmıştır. Tanen üretimi yalnızca Konya çeşidinde tespit edilmiş ve her iki ZnO konsantrasyonu tanen seviyelerini kontrol grubuna kıyasla iki katına çıkarmıştır. Bu sonuçlar, ZnO NP'lerin bitki doku kültürü sistemlerinde biyoaktif sekonder metabolit üretimini artırmada etkili bir uyarıcı olarak kullanılabileceğini göstermektedir. İlave olarak, çeşitler arasındaki farklı tepkiler, genotipe özgü metabolik yolların varlığına işaret etmekte ve bitki biyoteknolojisinde nanopartikül uygulamalarının optimize edilmesi gerekliliğini vurgulamaktadır.Yonca (Medicago sativa L.) model organizmalardan biri olup dünyanın birçok bölgesinde en çok yetiştirilen yem bitkisidir. Hem hayvan yemi hem de tıbbi bitki olarak kullanılır ve besin kalitesi açısından birçok diğer türlerden üstündür. Bu çalışma, çinko oksit nanopartiküllerinin (ZnO NP) yonca kalluslarından geliştirilen sıvı süspansiyon kültürlerinde sekonder metabolit üretimi üzerindeki etkilerini incelemektedir. Bu amaç için kallus kültürleri, iki farklı yonca çeşidinin (Ferruh ve Konya) yaprak eksplantlarından hormon destekli katı besiyerinde geliştirilmiş, ardından sıvı süspansiyon ortamına aktarılmıştır. ZnO NP'leri 0,8 ppm ve 1,6 ppm olmak üzere iki farklı konsantrasyonda uygulanmasından sonra, 7. ve 14. günlerde kültürlerde toplam fenolik, flavonoid ve tanen içerikleri değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, ZnO NP uygulamasının sekonder metabolit birikimini doz, genotip ve inkübasyon süresine bağlı olarak anlamlı şekilde etkilediğini ortaya koymuştur. Ferruh çeşidinde, 0.8 ppm ZnO NP uygulaması 7. günde fenolik içeriği artırırken, daha yüksek konsantrasyon (1.6 ppm) baskılayıcı bir etki göstermiştir. Buna karşılık, Konya çeşidinde fenolik içerikte istatistiksel olarak anlamlı bir değişim gözlenmemiştir. Flavonoid üretimi her iki çeşitte de artış göstermiş, özellikle Konya çeşidi 14. günde 1.6 ppm uygulamasında en yüksek seviyeye ulaşmıştır. Tanen üretimi yalnızca Konya çeşidinde tespit edilmiş ve her iki ZnO konsantrasyonu tanen seviyelerini kontrol grubuna kıyasla iki katına çıkarmıştır. Bu sonuçlar, ZnO NP'lerin bitki doku kültürü sistemlerinde biyoaktif sekonder metabolit üretimini artırmada etkili bir uyarıcı olarak kullanılabileceğini göstermektedir. İlave olarak, çeşitler arasındaki farklı tepkiler, genotipe özgü metabolik yolların varlığına işaret etmekte ve bitki biyoteknolojisinde nanopartikül uygulamalarının optimize edilmesi gerekliliğini vurgulamaktadır.