Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması

DURU, Mehmet Emin; BÜRÜN, Betül; ALTAN, Filiz

Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması

Filiz ALTAN, (Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, Muğla, Türkiye)

Betül BÜRÜN, (Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Muğla, Türkiye)

Mehmet Emin DURU (Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi)

Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi

0 0

Yıl: 2017 Cilt: 27 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 337 - 346 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması

Öz:

Bu çalışmada içerdiği alkaloid sayısı bakımından zengin olan ve özellikle kanser tedavisinde büyük ilgi uyandıran Catharanthus roseus L. bitkisinde in vitro steril bitkiciklerin kök ve sürgün eksplantları ile kallus ve bir bitkicikten, çoklu sürgün üretimi araştırılmış olup, kalluslarda ve sürgünlerde alkaloid analizi yapılmıştır. C. roseus tohumları öncelikle Murashige-Skoog (MS) ve ½ MS besin ortamında çimlendirilmiş, 21 günlük bitkiciklerin kök ve sürgün kısmı ayrılmış ve iki farklı eksplant olarak (kök ve kotiledonlu hipokotil) farklı bitki büyüme düzenleyicileri ilaveli MS ortamında kallus üretimine teşvik edilmiştir. 0. 1 mg L-1 kinetin+ 1 mg L-1 NAA ve 0.1 mg L-1 kinetin+ 2 mg L 2.4 D ilaveli besin ortamlarında üretilen kallus ekstrelerinde triptofan alkaloidinin baskın olarak varlığı tespit edilmiştir. Ayrıca 1/2 MS ortamınında in vitro steril bitkicikler (21 günlük) köklerinden ayrılıp çoklu sürgün gelişimini teşvik için farklı konsantrayonlardakiBA ilaveli MS ortamında kültüre alınmıştır. Kontrol olarak in vivo koşullarda yetiştirilmiş olan (çiçeklenme döneminde temin edilmiş) C. roseus bitkilerinden alınan örneklerde (kök ve sürgün) alkaloid analizleri yapılmıştır. En iyi çoklu sürgün gelişimi 1 mg L-1 BA ilaveli besin ortamında görülmüştür. Bu besin ortamında yetişen sürgünlerden elde edilen alkaloidlerin kontrol bitkisi ile aynı bileşikler olmasının yanı sıra elde edilen serpentin indol alkaloidinin kontrol grubuna göre miktarı daha yüksek oranda bulunmuştur. Ayrıca triptamin alkaloidine de yalnızca kontrol ve 1 mg L-1 BA ilaveli besin ortamından elde edilen çoklu sürgünlerde rastlanılmıştır

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji

Investigation of Alkaloids in Callus and Multiple Shoots Obtained from Catharantus roseus L.

Öz:

In this study, the in vitro sterile plantlets and callus production in Catharanthus roseus L., which is rich in the number of alkaloid and arouses interest especially in cancer treatments, the multiple shoot production from sterile plantlets and the alkaloid analysis were made in both productions. C.roseus seeds were firstly germinated in full-power MS medium, the hypocotyl, cotyledon and root explants were promoted to callus production in different plant growth regulators supplemented basic MS medium. The dominant presence of a class of alkaloid (tryptophan) was identified in the 0. 1 mg L-1 kinetin+ 1 mg L-1NAA and 0.1 mg L-1 kinetin+ 2 mg L-1 2.4 D supplemented nutrition environment. In the study, the plantlets (root and hypocotyl + cotyledon) germinated in 1/2 MS medium were also separated from their roots and were cultivated in basic MS medium supplemented with different concentrations of BA for promotion of multiple shoot growth. To control alkaloid analyses were made for in vivo grown C.roseus plant (provided during the flowering period). The best shoot growth was seen in 1 mg L-1 BA supplemented nutrition environment and the obtained serpentine indol alkaloid was determined to be higher than the control plant although alkaloids obtained from the shoots grown in that nutrition environment were the same compounds as the control plant. Additionally, tryptamine alkaloid occurred only in control and the shoots obtained from that nutrition environment

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Akçam E, Yürekli AK (1995). Effect of different nutrient media and explant sources on callus induction of Catharanthus roseus L. G. Don plant. Turkish Journal of Botany, (19): 569-572.
Almagro L, Fernandez-Perez F, Pedreno MA (2015). Indole alkaloids from Catharanthus roseus: bioproduction and their effect on human helath. Molecules 20:2973-3000.
Arvy MP, Imbault N, Naudascher F, Thiersault M, Doircau P (1994). 2.4 D and alkaloid accumulation in periwinkle cell suspensions. Biochimie 76(5): 410-416.
Ataei-Azimi A, Hashemloian BD, Ebrahimzadeh H, Majd A (2008). High in vitro production of antcanceric indole alkaloids from periwinkle (Catharanthus roseus) tissue culture. African Journal of Biotechnology 7(16): 2834-2839.
Carew DP, Krueger RJ (1977). Catharanthus roseus tissue culture: the effects of medium modifications on growth and alkaloid production. Lloydia 40(4): 326-336.
Collu G, Ünver N, Peltenburg-Looman AMG, Vander Heijden R, Verpoorte R, Memelink J (2001).
Gereniol 10-hydroxylase a cytochrome P450 enzyme involved in terpenoid indole alkaloid biosynthesis. FEBS Letters, 508(2): 215-220.
Datta A, Srivastava PS (1997). Variation in vinblastine production by Catharanthus roseus, during in vivo and in vitro differentiation. Phytochemistry, 46(1): 135-137.
Döller G, Alfermann AW, Reinhard E (1976). Production of indole alkaloids in tissue cultures of Catharanthus roseus. Planta Medica 30(1): 14-20.
El-sayed M, Verpoorte R (2002). Effect of phytohormones on growth and alkaloid accumulation by a Catharanthus roseus cell suspension cultures fed with alkaloid precursors tryptamine and loganin. Plant Cell Tissue and Organ culture, 68(3): 265-270.
Franklin CI, Dixon RA (1993). Initiation and maintenance of callus and cell süspension cultures. Plant Cell Culture A. Practical Approach. (Eds. Dixon RA, Gonzales RA), Oxford University Press, Oxford Newyork, Tokyo, Second edition, pp:1-25.
Gajalakshmi S, Vijayalakshmi S and DeviRajeswari V (2013). Pharmacological activities of Catharanthus roseus: A perspective review. Int J Pharm Bio Sci Apr; 4(2): (P) 431 – 439.
Hoopen HJG, Vinke JL, Moreno PRH, Verpoorte R, Heijnen JJ (2002). Influence of temperature on growth and ajmalicine production by Catharanthus roseus suspension cultures. Enzyme and Microbial Technology, 30: 56-65.
Iskandar NN, Iriwati (2016). Vinblastine and Vincristine Production on Madagascar Periwinkle (Catharanthus roseus (L.) G. Don) Callus Culture Treated with Polethylene Glycol. Makara Journal of Science, 20(1): 7-16.
Islam MR, Hossain SN, Munshi MK, Hakim L, Hossam M (2001). In vitro regeneration of plantlets from shoot tip and nodal segments in Nayantara (Catharanthus roseus L.). Plant Tissue Culture 11(2): 173-179.
Kaya N, Lockwood B (1999). A study of the alkaloids in callusing plant tissues from a range of Turkish cultivars of Papaver somniferum Turkish Journal Agriculture and Forestry 23(4): 377-381.
Kutney JP, Cinoi LSL, Kolodziejczyk P, Sleigh SK, Stuart KL, Worth BR, Kurz WG W, Chartson KB, Constabel F (1980). Alkaloid production in Catharanthus roseus cell cultures: Isolation and Charac. Of alkaloid from one cell line. Phytochemistry 19: 2589-2595.
Kutney JP, Aweryn B, Choi LSL, Honda T, Kolodziejczyk P, Lewis NG, Sato T, Sleigh SK, Stuart KL, Worth BR, Kurz WGW, Chatson KB, Constabel F (1983). Studies in plant tissue culture: The synthesis and biosynthesis of indole alkaloids. Tetrahedron 39(32): 3781-3795.
Murashige T, Skoog F (1962). Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant 9:8-11.
Piovan A, Filippini R, Caniota R, Dalla Vecciha F, Innocenti G, Coppelleti EM, Puricelli L (2000).
Somatic embriyogenesis and indole alkaloid production in Catharanthus roseus. Plant Biosystems, 134(2): 179-184.
Singh R, Kharb P, Rani K (2011). Rapid Micropropagation and Callus Induction of Catharanthus roseus in vitro using different explants. World Journal Agricultural Sciences 7 (6):699-704.
Sökmen A, Gürel E (2001). Secondary metabolit production. p.211-261 In: Babaoğlu M., Gürel E., Özcan S. (eds), Biotechnology of Plant: Plant Tissue Culture and Application, Selçuk University of Publications, Konya, Turkey.
SPSS (2009). Statistical Packages for Social Sciences sürüm 22.00 Thomas JC, Akroush AM, Adamus G (1999). The indole alkaloid tryptamine produced in transgenic Petunia hybrida. Plant Physiol Biochem 37(9): 665-670.
Tiong SH, Looi CY, Hazni H, Arya A, Paydar M, Wong WF, Cheah SH, Mustafa MR, Awang K (2013).
Antidiabetic and antioxidant properties of alkaloids from C. roseus (L.) G. Don. Molecules. 18: 9770-9784.
Tikhomiroff C, Jolicoeur M (2002). Screening of Catharanthus roseus secondary metabolites by high performance liquid chromatography. Journal of Chromotography A. 955: 87-93.
Van der Heijden R, Jacobs DI, Snoeijer W, Hallrd D, Verpoorte R (2004). The Catharanthus Alkaloids: Pharmacognosy and Biotechnology. Current Medicinal Chemsitry 11: 607-628.
Verma AK, Singh RR, Singh S (2012). Improved alkaloid content in callus culture of Catharanthus roseus. Botanica Serbica 36(2):1 23-130.
Yahia A, Kevers C, Gaspar T, Chenieux JC, Rideau M, Creche J (1998). Cytokinins and ethylene stimulate indole alkaloid accumulation in cell suspension cultures of Catharanthus roseus by two distinct mechanisms. Plant Science (133): 9-15.
Yokaş İ, Tuna AL, Bürün B, Altunlu H, Altan F, Kaya C (2008). Responses of the Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) Plant to Exposure to Different Salt Forms and Rates. Turkish J Agric For 32:319-329.
Zhao J, Zhu WH, Hu Q (2001a). Selection of fungal elicitors to increase indole alkaloid accumulation in Catharanthus roseus suspension cell culture. Enzyme and Microbial Technology 28: 666-672.
Zhao J, Zhu WH, Hu Q (2001b). Effects of light and plant growth regulators on the biosynthesis of vindoline and other indole alkaloids in Catharanthus roseus callus cultures. Plant Growth Regulation 33(1): 43-49.
Zhao J, Hu Q, Guo YQ, Zhu WH (2001c). Effects of stress factors, bioregulators and systhetic precursors on indole alkaloid production in compact callus cultures of Catharanthus roseus. Applied Microbiology and Biotechnology 55 (6): 693-698.

APA	ALTAN F, BÜRÜN B, DURU M (2017). Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. , 337 - 346.
Chicago	ALTAN Filiz,BÜRÜN Betül,DURU Mehmet Emin Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. (2017): 337 - 346.
MLA	ALTAN Filiz,BÜRÜN Betül,DURU Mehmet Emin Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. , 2017, ss.337 - 346.
AMA	ALTAN F,BÜRÜN B,DURU M Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. . 2017; 337 - 346.
Vancouver	ALTAN F,BÜRÜN B,DURU M Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. . 2017; 337 - 346.
IEEE	ALTAN F,BÜRÜN B,DURU M "Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması." , ss.337 - 346, 2017.
ISNAD	ALTAN, Filiz vd. "Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması". (2017), 337-346.

APA	ALTAN F, BÜRÜN B, DURU M (2017). Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 27(3), 337 - 346.
Chicago	ALTAN Filiz,BÜRÜN Betül,DURU Mehmet Emin Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi 27, no.3 (2017): 337 - 346.
MLA	ALTAN Filiz,BÜRÜN Betül,DURU Mehmet Emin Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, vol.27, no.3, 2017, ss.337 - 346.
AMA	ALTAN F,BÜRÜN B,DURU M Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi. 2017; 27(3): 337 - 346.
Vancouver	ALTAN F,BÜRÜN B,DURU M Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi. 2017; 27(3): 337 - 346.
IEEE	ALTAN F,BÜRÜN B,DURU M "Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması." Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 27, ss.337 - 346, 2017.
ISNAD	ALTAN, Filiz vd. "Catharantus roseus L.’den Elde Edilen Kallus ve Çoklu Sürgünlerde Alkaloidlerin Araştırılması". Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi 27/3 (2017), 337-346.