Yıl: 2021 Cilt: 8 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 220 - 227 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.19159/tutad.892928 İndeks Tarihi: 29-09-2021

azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon

Öz:
Bu çalışmada, Alkanin/Şikonin (A/Ş) bakımından zengin olan Alkanna orientalis ve endemik Alkanna sieheanatürlerinin tohum canlılığının test edilmesi, çimlenme yüzdesinin ve in vitroA/Ş üretimine uygun kallus rejenerasyonunun belirlenmesi amaçlanmıştır. Doğadan toplanan tohumların canlılık oranları tetrazolium yöntemi ile belirlenmiştir. Her iki türe ait tohumların çimlendirmeleri üç farklı (kurutma kâğıt arasında, agarlı MS besin ortamında, torf içerisinde) uygulama ile testi edilmiştir. Her iki türün tohumların kabukları çıkartılarak çeşitli oranlarda bitki büyüme düzenleyicileri içeren Murashige ve Skoog (MS) ortamında kültüre alınmıştır. Tohumların canlılık oranları A. orientalisiçin % 98.3 ve A. sieheanaiçin ise % 96.0 olarak belirlenmiştir. Çimlenme oranları sadece filtre kağıdı arasında A. orientalis türü % 8.3 ve A. sieheanaiçin % 5.0 olarak tespit edilmiş, diğer uygulamalarda çimlenme gözlenmemiştir. In vitrouygulamalarda, en yüksek zigotik sürgün ve kök oluşum oranı sırasıyla % 91.6 ve % 40.3 ile A. orientalistüründe gözlenmiştir. Fakat en yüksek kallus oluşum oranı ise % 75.0 ile A. sieheanatüründe tespit edilmiştir. Sonuç olarak, her iki türünde canlılık oranlarının yüksek olmasına rağmen çimlenme oranlarının düşük, fakatin vitroüretilebilirliğinin ise mümkün olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelime:

Seed Viability Test, Germination Rate and In vitroRegeneration of Some Alkanna Species

Öz:
In this study, it was aimed to test the seed viability of Alkanna orientalis and endemic Alkanna sieheana species rich in Alkannin/Shikonin (A/S) and to determine the germination percentage and callus regeneration suitable for in vitro A/S production. The viability rates of seeds collected from nature were determined by the tetrazolium method.The germination rates of the seeds of both species were tested with three different applications (on filter paper, MS nutrient medium with agar, in peat). The seed coats of both species were removed, and their embryos were cultivated in Murashige and Skoog (MS) media containing plant growth regulators in various proportions. The viability rates of the seeds were found at 98.3% for A. orientalisand 96.0% for A. sieheana. Germination rates were determined only on filter paper as 8.3% for A. orientalis and 5.0% for A. sieheana, no germination was observed in other applications. The highest zygotic shoot and root formation rate were obtained from A. orientaliswith 91.6% and 40.3%, respectively. But, the highest callus formation rate was observed on A. siehenea with 75.0%. As a result, it was determined that although the viability rates were high in both species, the germination rates were low, but in vitroreproducibility was possible.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Anonymous, 2004. International Rules for Seed Testing Edition. Zurich, Switzerland.
  • Assimopoulou, A.N., Papageorgiou, V.P., 2005. Radical scavenging activity of Alkanna tinctoriaroot extracts and their main constituents hydroxynaphthoquinones.Phytotherapy Research, 19(2): 141-147.
  • Auber, R.P., Suttiyut, T.,McCoy, R.M., Ghaste, M., Crook, ,J.W., Pendleton, A.L., Widhalm, J.R., Wisecaver, J.H., 2020. Hybrid de novo genome assembly of red gromwell (Lithospermum erythrorhizon) reveals evolutionary insight into shikonin biosynthesis.Horticulture Research, 7: 82.
  • Bageri, S., Sanjarian, F., Haghbeen, K., Ebrahimi, M.A., 2011. Establishment of cell suspension culture from Onosma dasytrichum seed callus culture. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 2(10): 392-397.
  • Bagheri, F., Tahvilian, R.,Karimi, N., Chalabi, M., Azami, M., 2018. Shikonin production by callus culture of Onosma bulbotrichomas active pharmaceutical ingredient. The Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 17(2): 495-504.
  • Baydar, H., 2013. Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Bilimi ve Teknolojisi (4. Baskı). Süleyman Demirel Üniversitesi Yayınları, Isparta.
  • Cui, X.R., Tsukada, M., Suzuki, N., Shimamura, T., Gao, L., Koyanagi, J., Komada, F., Saito, S., 2008. Comparison of the cytotoxic activities of naturally occurring hydroxyanthraquinones and hydroxynaphthoquinones. European Journal of Medicinal Chemistry, 43(6): 1206-1215.
  • Damianakos, H., Kretschmer, N., Sykłowska-Baranek, K., Pietrosiuk, A., Bauer, R., Chinou, I., 2012. Antimicrobial and cytotoxic isohexenylnaphthazarins from Arnebia euchroma(Royle) Jonst. (Boraginaceae) callus and cell suspension culture. Molecules, 17(12): 14310-14322.
  • Davis, P.H., 1978. Flora of Turkey and East Aegean Islands. Vol: 6, Edinburg University Press, Edinburgh, pp. 311-313.
  • Davis, P.H., Mill. R.R., Tan, K., 1988. Flora of Turkey and the East Aegean Islands. Vol 6., Edinburgh University press, Edinburgh, pp. 402-434.
  • Düzgüneş, O., Kesici, T., Gürbüz, F., 1983. İstatistik Metotları 1. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 862, Ankara.
  • Fu, J.-Y., Zhao, H., Bao, J.-X., Wen, Z.-L., Fang, R.-J., Fazal, A., Yang, M.-K., Liu, B., Yin, T.-M., Pang, Y.-J., Lu, G.-H., Qi, J.-L., Yan, Y.-H., 2020. Establishment of the hairy root culture of Echium plantagineum L. and its shikonin production. 3 Biotech, 10: 429.
  • Güner, A., Aslan, S., Ekim, T., Vural, M., Babaç, T., 2012. Türkiye Bitkileri Listesi. NGBB veFlora Araştırmaları Derneği Yayını, İstanbul.
  • Haghbeen, K., Pourmolaei, S., Mareftjo, M.J., Mousavi, A., Akbari Noghabi, K., Hosseini Shirazi, F., Meshkat, A., 2011. Detailed investigations on the solid cell culture and antimicrobial activities of the IranianArnebia euchroma. Journal of Biomedicine and Biotechnology, ID: 165852.
  • Hu, J., Leng, Y., Jiang, Y., Ni, S., Zhang, L., 2019. Effect of light quality on regeneration and naphthoquinones accumulation of Arnebia euchroma. Plant Biotechnology Reports, 13: 353-360.
  • Hunter, C.S., Kilby, N.J., 1990. Betanin production and release ın vitrofrom suspension cultures ofBeta vulgaris. Methods in Molecular Biology,6: 545-554.
  • Kajimoto, S., Hori, M., Manabe, H., Masuda, Y., Shibayama-Imazu, T., Nakajo, S., Gong, X.F., Obama, T., Itabe, H., Nakaya, K., 2008. A tyrosine kinase inhibitor, beta- hydroxyisovalerylshikonin, induced apoptosis in human lung cancer DMS114 cells through reduction of dUTP nucleotidohydrolase activity. BBA-Molecular Basis of Disease,1782(1): 41-50.
  • Kiba, T., Takebayashi, Y., Kojima, M., Sakakibara, H., 2019. Sugar-induced de novo cytokinin biosynthesis contributes to Arabidopsisgrowthunder elevated CO2. Scientific Reports, 9(1): 1-15.
  • Kumar, R., Sharma, N., Malik, S., Bhushan, S., Sharma, U.K., Kumari, D., Sinha, A.U., Sharma, M., Ahuja, P.S., 2011. Cell suspension culture of Arnebia euchroma(Royle) Johnston – A potential source of naphthoquinone pigments. Journal of Medicinal Plants Research, 5(25): 6048-6054.
  • Mahmoudi, S.Z., Seyedabadi, M., Esfahani, H.R.M., Amanzadeh, Y., Ostad, S.N., 2012. Anti-inflammatory and analgesic activity of Alkanna bracteosa and Alkanna tricophila. Natural Product Research, 26 (6): 564-569.
  • Mita, G., Gerardi, C., Miceli, A., Bollini, R., De Leo, P., 1994. Pigment production from in vitro cultures of Alkanna tinctoriaTausch. Plant Cell Report, 13(7): 406-410.
  • Murashige, T., Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15(3): 473-497.
  • Pal, M., Chaudhury, A., 2010. High frequency direct plant regeneration, micropropagation and shikonin ınduction in Arnebia hispidissima. Journal of Crop Science and Biotechnology, 13(1): 13-20.
  • Papageorgiou, V.P., Assimopoulou, A.N., Ballis, A.C., 2008. Alkannins and shikonins: a new class of wound healing agents. Current Medicinal Chemistry,15(30): 3248-3267.
  • Phulwaria, M., Shekhawat, N.S., 2013. An efficient in vitroshoot regeneration from immature inflorescence and ex vitro rooting of Arnebia hispidissima(Lehm). DC. - A red dye (Alkannin) yielding plant. Physiology and Molecular Biology of Plants, 19(3): 435-441.
  • Roso, R., Nunes, U.R., Müller C.A., Paranhos, J.T., Lopes, S.J., Dornelles, S.H.B., Bertagnolli, C.M., Huth, C., Forte, C.T., Menegaes, J.F., 2021.Light quality and dormancy overcoming in seed germination of Echium plantagineumL. (Boraginaceae). Brazilian Journal of Biology, 81(3): 650-656.
  • Sağsöz, S., 2000. Tohumluk Bilimi. Atatürk Üniversitesi Yayınları, Erzurum.Salehian, H., Kabirnataj, S., Bagheri, N., Nematzadeh, G., 2014. Evaluation of capability of in vitromicropropagation in Iranian medicinal plant Echium amoenumFish. & C.A. Mey. International Journal of Biosciences, 40(5): 58-63.
  • Santos, M.A.O., Novembre, A.D.L.C., Marcos-Filho, J., 2007. Tetrazolium test to assess viability and vigour of tomato seeds. Seed Science and Technology, 35 (1): 213-223.
  • Sevimli-Gur, C., Akgun, I.H., Deliloglu-Gurhan, I., Korkmaz, K.S., Bedir, E., 2010. Cytotoxic naphthoquinones from Alkanna cappadocica. Journal of Natural Products,73: 860-864.
  • Subaşı, Ü., Güvensen, A., 2010. Seed germination studies on rare endemicSalvia smyrnaea Boiss. (Lamiaceae). Biological Diversity and Conservation, 3: 126-132.
  • Urbanek, H., Katarzyna, Bergier K., Marian Saniewski, M, Patykowski, J., 1996. Effect of jasmonates and exogenous polysaccharides on production of alkannin pigments in suspension cultures of Alkanna tinctoria. Plant Cell Reports, 15(8): 637-641.
  • Yaman, C., Şenkal, B.C., Toprak, G., 2015. Alkanna orientalis var. orientalistohumlarının canlılık ve çimlenme potansiyeli. 11. Tarla Bitkileri Kongresi, Poster Bildirileri Cilt II, Çayır Mera ve Yem Bitkileri Endüstri Bitkileri Tıbbi ve Aromatik Bitkiler, 7-10 Eylül, Çanakkale, s. 761-764.
  • Yaman, C., Uranbey, S., Ahmed, H.A., Özcan, S., Tugay, O., Başalma, D., 2019. Callus induction and regeneration of Alkanna orientalis var. orientalisand A. sieheana. Bangladesh Journal of Botany,48(3): 633-640.
  • Yaman, C., Uranbey, S., Er, M., Başalma, D., 2020.In vivo ve in vitro koşullarında bazı Alkanna taksonların sekonder metabolit içerikleri ve antioksidan aktiviteleri. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 7(3): 618-626.
  • Yeh, Y.C., Liu, T.J., Lai, H.C., 2015. Shikonin induces apoptosis, necrosis, and premature senescence of human A549 lung cancer cells through upregulation of p53 expression. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, ID: 620383.
  • Zhu, Y., Lu, G.H.,Bian, Z.W.,Wu, F.Y.,Pang, Y.J.,Wang, X.M., Yang, R-W, Tang, C-Y, Qi, J-L., Yang, Y.H., 2017.Involvement of LeMDR, an ATP‐binding cassette protein gene, in shikonin transport and biosynthesisin Lithospermum erythrorhizon.BMC Plant Biology, 17: 198.
APA YAMAN C, URANBEY S, AHMED H, Başalma D (2021). azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. , 220 - 227. 10.19159/tutad.892928
Chicago YAMAN CENNET,URANBEY Serkan,AHMED Hussein Abdullah Ahmed AHMED,Başalma Dilek azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. (2021): 220 - 227. 10.19159/tutad.892928
MLA YAMAN CENNET,URANBEY Serkan,AHMED Hussein Abdullah Ahmed AHMED,Başalma Dilek azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. , 2021, ss.220 - 227. 10.19159/tutad.892928
AMA YAMAN C,URANBEY S,AHMED H,Başalma D azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. . 2021; 220 - 227. 10.19159/tutad.892928
Vancouver YAMAN C,URANBEY S,AHMED H,Başalma D azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. . 2021; 220 - 227. 10.19159/tutad.892928
IEEE YAMAN C,URANBEY S,AHMED H,Başalma D "azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon." , ss.220 - 227, 2021. 10.19159/tutad.892928
ISNAD YAMAN, CENNET vd. "azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon". (2021), 220-227. https://doi.org/10.19159/tutad.892928
APA YAMAN C, URANBEY S, AHMED H, Başalma D (2021). azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 8(2), 220 - 227. 10.19159/tutad.892928
Chicago YAMAN CENNET,URANBEY Serkan,AHMED Hussein Abdullah Ahmed AHMED,Başalma Dilek azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi 8, no.2 (2021): 220 - 227. 10.19159/tutad.892928
MLA YAMAN CENNET,URANBEY Serkan,AHMED Hussein Abdullah Ahmed AHMED,Başalma Dilek azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, vol.8, no.2, 2021, ss.220 - 227. 10.19159/tutad.892928
AMA YAMAN C,URANBEY S,AHMED H,Başalma D azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi. 2021; 8(2): 220 - 227. 10.19159/tutad.892928
Vancouver YAMAN C,URANBEY S,AHMED H,Başalma D azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi. 2021; 8(2): 220 - 227. 10.19159/tutad.892928
IEEE YAMAN C,URANBEY S,AHMED H,Başalma D "azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon." Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 8, ss.220 - 227, 2021. 10.19159/tutad.892928
ISNAD YAMAN, CENNET vd. "azı AlkannaTürlerininTohum Canlılık Testi, Çimlenme Oranı ve In Vitro Rejenerasyon". Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi 8/2 (2021), 220-227. https://doi.org/10.19159/tutad.892928