Development of an in vitro regeneration protocol, synthetic seed production and determination of antioxidant activity of goldenberry (physalis peruviana l.)

Altın çilek olarak bilinen Physalis peruviana L., içeriğindeki polifenol ve karotenoidler sebebiyle anti enflametuar ve antioksidan aktiviteleri ile diyabete karşı kullanılmaktadır. Bu bitki, yüksek verimli in vitro rejenerasyon protokolü oluşturularak boğum eksplantlardan çoklu sürgün yoluyla üretilmiştir. Hızlı rejenerasyon sistemi oluşturmak için, boğum eksplantları 4 haftalık çimlenmiş fidelerden kesilip, farklı bitki büyüme düzenleyicilerinin (KIN, BAP, Zeatin, TDZ, GA3, IAA, IBA, NAA) farklı konsantrasyonlarında (0.1, 0.5, 1.0 veya 2.0 mg/l) kültüre alınmıştır. Dört haftalık inkübasyon süresince 0.5 mg/1 TDZ içeren MS ortamında, eksplant başına 6,5 sürgün üretimiyle en yüksek ortalama değer gözlenmiştir. En yüksek kök oluşumu, %100 köklenme yanıtları ile sürgün başına 9.0 kök üreten, MS 2.0 mg/l IAA içeren besi ortamından elde edilmiştir. Boğum eksplantlarını yüksek rejenerasyon kapasitesi ile sentetik tohum üretimi, aynı zamanda sodyum aljinat (NaAlg) kaplama teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Dört günden 70 güne uzayan depolanma sürecinden sonra 3% (w/v) sukroz içeren MS ortamında bulunan ya da bulunmayan sodyum aljinat veya çimlenme geciktirici etkisi olan 0.5 mg/l absisik asit (ABA) kombinasyonuyla sentetik tohumları yeniden çimlendirme performanslarını test etmek için 4 farklı matriks bileşeni kullanılmıştır. Test edilen matriks bileşinleri arasında en yüksek çimlenme hızı 70. günün sonunda %60'lık başarıyla, MS ortamı ve sukroz içeren NaAlg içinde kapsüllenmiş boğumlarda elde edilmiştir. Buna ek olarak, dikim ortamı olarak MS ve toprak ortamının etkileri sentetik tohum için karşılaştırılmıştır. Test edilen dikim ortamı arasında MS ortamının toprağa göre daha verimli olduğu saptanmıştır. İn vitro koşullarda üretilmiş olan rejenerantların meyve, yaprak, gövde, çanak ve kallus dokularının yanı sıra ex vitro koşullar altında çimlenen fidelerin de meyve, yaprak, gövde ve çanak yaprak özütlerinin antioksidant aktiviteleri karşılaştırılmıştır. En yüksek antioksidan kapasitesi, toplam fenolik ve flavonoid miktarı, gövde ve çanak yaprak özütlerini takiben meyve özütlerinden elde edilmiştir. Rejenerasyonlardan elde edilen yaprak ve gövde özütleri, fidelerden elde edilenlere göre daha fazla antioksidan özelliği ihtiva ettiği gözlemlenmiştir. Bu çalışma sadece doğal antioksidanların alternatif kaynaklarına ışık tutmanın yanında, aynı zamanda mikro çoğaltım ve birçok patlıcangiller familyasından farklı türlerin sentetik tohum üretimi için protokol geliştirmesine de yeni bakış açısı sağlamaktadır.