Bazı nanopartiküllerin in vitro ortamda yetiştirilen Hypericum perforatum L. ve Hypericum retusum Aucher'in hiperisin bileşiklerinin miktarı üzerine etkileri

Bu çalışmada, in vitro koşullarda yetiştirilen Hypericum perforatum L. ve Hypericum retusum Aucher sürgünlerinde, 4 farklı nanopartikül uygulamasının, hiperisin ve türevi bileşikleri üzerindeki etkisi ile HpPKS1 ve HpPKS2 genlerinin ekspresyonları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu amaçla öncelikle, H. perforatum ve H. retusum'un tohumları bitki büyüme düzenleyicisi içermeyen, Murashige ve Skoog (MS) besi ortamında çimlendirilmiştir. Çimlenme ortamından elde edilen sürgünler 0.5 mgL-1 BA içeren MS besi ortamında belirli periyotlarda alt kültüre alınıp çoğaltılmış ve nanopartikül denemelerinde kullanılmıştır. Tez önerisi kapsamında gerçekleştirilen ilk denemelerde, farklı konsantrasyonlarda (25, 75 ve 200 mgL-1) demir (III) oksit (Fe2O3), titanyum dioksit (TiO2), çinko oksit (ZnO) ve alüminyum oksit (Al2O3) nanopartikülleri in vitro ortamda yetişen sürgünlere uygulanmıştır. 200 mgL-1 ZnO veya 75 mgL-1 Al2O3, Fe2O3 ve TiO2 içeren besi ortamında büyütülen H. perforatum sürgünlerindeki hiperisin ve türevi bileşiklerin miktarında artış gözlenmiştir. H. retusum sürgünlerinde ise artan hiperisin ve türevleri, 200 mgL-1 ZnO veya 25 mgL-1 Al2O3, Fe2O3 ve TiO2 içeren besi ortamında gözlenmiştir. İlk denemelerin ardından, H. perforatum sürgünleri ise 200, 250 ve 300 mgL-1 ZnO, Fe2O3 ve Al2O3 ya da 15, 25 ve 75 mgL-1 TiO2 içeren besi ortamında kültüre alınmıştır. H. retusum sürgünleri, 10, 15 ve 25 mgL-1 oranında Al2O3, ZnO, Fe2O3 ve TiO2 nanopartikülleri içeren besi ortamında büyütülmüştür. H. perforatum'un yapraklarındaki hiperisin ve türevi bileşiklerin miktarı, kontrol grubuna göre 250 mgL-1 Al2O3 veya Fe2O3, 200 mgL-1 ZnO veya 75 mgL-1 TiO2 nanopartiküllerini içeren ortamda artış göstermiştir. H. perforatum gövdelerindeki hiperisin ve türevi bileşiklerin oranı ise, 300 mgL-1 Fe2O3 veya ZnO nanopartiküllerini içeren ortamda artış göstermiştir. H. retusum yapraklarında, Al2O3 ve ZnO nanopartiküllerinin ilgili bileşiklerin konsantrasyonu üzerinde olumlu bir etkisi olmazken, 15 mgL-1 Fe2O3 veya 10 mgL-1 TiO2 içeren besi ortamında ise hiperisin ve türevi bileşiklerin miktarında artış gözlenmiştir. H. retusum gövdelerinde ise hiperisin ve türevi bileşiklerin miktarı ise 25 mgL-1 Al2O3 veya Fe2O3 ya da 10 mgL-1 ZnO ve TiO2 varlığında artış göstermiştir. H. perforatum'un qPCR analizi ile yaprak dokusunda Al2O3 ve TiO2 nanopartikül uygulamalarının, HpPKS1 gen anlatımı üzerinde saptanabilir bir etkisi olmadığını, Fe2O3 nanopartikül uygulamasında ise, nanopartikül konsantrasyonunun artımı ile paralel artış gösterdiği belirlenmiştir. Gövde dokusunda ise, farklı nanopartikül uygulamaları HpPKS2 gen anlatımı üzerine etki göstermiş ancak kontrol grubuna göre farklı uygulama gruplarında gen anlatımının daha düşük olduğu belirlenmiştir. Alüminyum nanopartiküllerinin HpPKS2 geninin yaprak dokusunda anlatımını nanopartikül konsantrasyonuna ters orantılı bir şekilde etkilediği gözlenmiştir. Gövde dokusunda ise HpPKS2 gen anlatım miktarı saptanabilir sınırlar içinde bulunmadığı belirlenmiştir. H. retusum Aucher'de ise farklı nanopartikül uygulamaları sonucu HpPKS2 gen ekspresyon analizi, Fe2O3 200 mgL-1 deney grubu hariç tüm örneklerde saptanabilmiştir. Bu deney grupları arasında 300 mgL-1 ZnO uygulaması HpPKS2 gen anlatımını, gövdede arttırmıştır. HpPKS1 için ise yaprak kontrol örneğinde gen anlatımı ölçülebilir sınırlarda değildir. H. perforatum ve H. retusum türlerine uygulanan Al2O3, Fe2O3, ZnO ve TiO2 nanopartikülleri hiperisin ve türevi bileşiklerin miktarını artırma konusunda başarılı olmuştur. Denenen nanoartiküller içerisinde en küçük boyuta sahip olan TiO2 nanopartikülünü diğer üç nanopartiküle göre daha başarılı sonuçlar vermiştir. Elde edilen sonuçları denenen nanopartikülün türü, boyutu, ve konsantrasyonu etkilemiştir.