Aromatik Tıbbi Bitki olan Mentha x piperita L. ve Mentha pulegium L.’nin in vitro Kallus İndüksiyonu ve Mikroçoğaltım yoluyla Geliştirilmesi

Bu çalışmada, in vitro çoğaltma yöntemiyle nanelerin seri üretimi amaçlanmaktadır. İki farklı nane (Mentha x piperita L., Mentha pulegium L.) türünden eksplant örnekleri alınıp gerekli sterilizasyon işlemi yapıldıktan sonra 100 μL/L NAA (Naphthylacetic Asit) ve 600μL/L IBA ( Indol Butyric Asit) seviyelerindeki hormonlarla MS (Murashige & Skoog) ortamına alınmıştır ve 60 günde iki hafta arayla alt kültür yapılarak aktarma işlemi gerçekleştirilmiştir. Eksplantlardan aynı MS ortamında kök, gövde ve yaprak oluştuktan sonra naneler bitki büyütme odasında toprak ortamına alıştırılmıştır. Nanelerin kallus indüksiyonu 100 μL/L NAA ve 250μL/L BAP (Benzylaminopurine) hormon seviyeleri kullanılarak MS ortamına alınmıştır. Kallus kültürü için ortama alınan eksplantlardan sadece birinde (Mentha pulegium) kallus hücrelerinin indüklendiği görülmüştür. Mikroçoğaltım yöntemiyle geliştirilen her iki Mentha ssp’de (Mentha pulegium, Mentha x piperita) türünde de doğal yolla çoğaltma yöntemine göre ayda 6 kat daha fazla büyüdüğü görülmüştür. Elde edilen verilere göre mikroçoğaltım yöntemiyle geliştirilen Mentha x piperita ve Mentha pulegium türlerinin üretim potansiyelinin oldukça yüksek olduğu tespit edilmiştir.

Development of the Aromatic Medicinal Plants, Mentha x piperita L. and Mentha pulegium L. through in vitro Callus Induction and Micropropagation

In this study, we evaluate the potential for in vitro propagation of Mentha spp. for mass production. The two Mentha spp. (Mentha x piperita L., M. pulegium L.) were propagated with four successive 60-day subcultures in MS medium supplemented with for 100μL/L NAA (Naphthylacetic Acid) and 600μl/L IBA( Indole Butyric Acid). The shoots were rooted in the same media. The rooted plantlets were finally acclimatized in a growth room. Callus induction was carried out in MS (Murashige and Skoog) media supplemented with 100μL/L NAA and 250μL/L BAP (Benzylaminopurine). Callus was successfully induced from nodes of Mentha pulegium L. Through micropropagation, both Mentha spp increased in multiplication rates around 6-fold per month compared to the traditional propagation method. Mentha x piperita and Mentha pulegium showed the most significant potential for plantlet production through the micropropagation method.

PDF

___

Babaoglu M, Yorgancılar M, Akbudak MA. 2001. Doku Kültürü, Temel Laboratuvar Teknikleri, Bitki Biyoteknolojisi I, Doku Kültürü ve Uygulamaları: Ofset Hazırlık/Baskı ISBN 975- 6652-04-7.
Babaoğlu M. 2002. Bitki doku kültürü teknikleri. SÜ ziraat fakültesi yayınları
Başer KHC.1993. Essential Oils of Anatolian Labiateae: A Profile. Acta Horticulturae, 333: 217-237. https://doi.org/ 10.17660/ActaHortic.1993.333.27.
Baser KHC, Kurkcuoglu M. 1999. Kuzey Türkiye'den Mentha türlerinin uçucu yağları. J. Essent. Oil Res. 11: 579–588, https://doi.org/10.1080/10412905.1999.9701218
Baydar H. 2005. Tıbbi, Aromatik ve Keyf Bitkileri Bilimi ve Teknolojisi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Yayın: 51, s. 113-115. ISBN 9757929794, 9789757929796
Baytop T. 1992. Türkçe Bitki Adları Sözlüğü, Türk Dil Kurumu, Ankara. Öncü Basımevi ISBN 975-16-0542-3.
Baytop T. 1999. Türkiye’de Bitkiler ile Tedavi. İstanbul: Nobel Kitabevi, 302-304.ISBN 975- 42-0021-1.
Benlarbi KH, Elmtili N, Macias FA, Galindo JCG. 2014. Influence of in vitro growth conditions in the production of defence compounds in Mentha pulegium L. Phytochemistry Letters, 8: 233-244 https://doi.org/10.1016/j.phytol.2014.03.007
Bıçakçı E, Memon AR. 2005. An efficient and rapid in vitro regeneration system for metal resistatnt cotton. Bıologıa Plantarum, 49: 415-417. http://dx.doi.org/j.p hyto1. 2014.03.007
Bourgaud F, Gravot A, Milesi S, Gontier E. 2001. Production of plant secondary metabolites: a historical perspective. Plant Sci, Vol. 161, pp. 839-851. https://doi.org./10.1016/S0168- 9452(01)00490-3
Chakraborty A, Chattopadhyay S. 2008. Stimulation of menthol production in Mentha x piperita cell culture. In vitro Cell. Dev. Biol.-Plant 44, 518. https://doi.org/10.1007/s11627- 008-9145-y
Chang JH, Shin JH, Chung IS, Lee HJ. 1998. Improved menthol production from chitosan- elicited suspension culture of Mentha piperita. Biotechnol. Lett. 20: 1097– 1099; doi:10.1023/ A:1005396924568.
Darvishi E, Kahrizi D, Bahraminejad S, Mansouri M. 2016. Pennyroyal (Mentha pulegium) (in vitro induction of α- pinene, pulegon, menthol, Menton and limonene). Darvishi et al. Cell. Mol. Bio, 62 (3): 7-9 ISSN: 1165-158X doi: 10.14715/cmb/2016.62.3.2
Domingues PM, Santos L. 2019. Pennyroyal essential oil (Mentha pulegium): to pesticides composition and applications as an alternative-new trends Industrial Crops and Products, 139, 111534. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111534
Ellialtıoğlu Ş, Sevenger S, Sezik E.2007. Şanlıurfa’da Nane tarımının geliştirilmesi üzerinde çalışmalar, Şanlıurfa GAP GİDEM Bilgilendirme Toplantısı, 8-9 Nisan, 1-16.
Eryiğit, F. 2006. Mentha pulegium L. ve Salvia tomentosa Miller bitkilerinin metanol özütlerinin in vitro antioksidan aktivitelerinin belirlenmesi. Yüksek lisans tezi, Kimya Anabilim Dalı. 2s, Isparta.
Ghanti K, Kaviraj CP, Venugopal RB, Jabeen FTZ, Rao S. 2004. Rapid regeneration of Mentha piperita L. from shoot tip and nodal explants. 594-598, ISSN 0975-0967.
Hmiri S, Amrani N, Rahouti M. 2011. In vitro determination of antifungal activity of eugenol and essential oils of Mentha pulegium L. and Tanacetum annuum L. against three fungi causing postharvest rot of apples. Acta Botanica Gallica, 158:609-616. https://doi.org/10.1080/12538078.2011.10516298
Hoagland DR, Arnon DI. 1938 "The water culture method for growing plants without soil", Cal. Agri. Exp. Station Circular, 347: 1-39.
Holozmanova V. 1996. Rosmarinic acid and its biological activity. Chem Listy Journal, 90, 486-496.
Kahraman A, Celep F, Doğan M. 2009. Morphology, Anatomy and Palynology of Salvia indica L. (Labiatae), World Applied Sciences Journal, 6: 2, 289-296.
Kahrizi D, Arminian A, Masumi Asl A. 2011. In vitro Plant Breeding. Razi University. Press.
Kim T, Kim TY, Bae GW, Lee HJ, Chae YA, Chung IS. 1996. Improved production of essential oils by two-phase culture of Mentha piperita cells. Plant Tissue Cult. Lett. 13: 189–192
Kitto S. 2016. Micro-reproduction of mint. In: Beyl CA,Trigiano RN (eds) plant propagation, Concepts and laboratory studies, second edn. CRC Press, Boca Raton, FL. Bölüm 32, s 385- 393.
Lawrance BM. 2007. Mint:The Genus Mentha. CRC Press Taylor & Francis Group. ISBN- 13: 978-0-8493-0779-9.
Łyczko J, Piotrowski K, Kolasa K, Galek R, Szumny A. 2020. Mentha piperita L. Volatile organic compound composition of Micropropagation and plant growth regulators Potential impact on you. Molecules, 25(11), 26. doi:10.3390/molecules25112652
Mallick B, Sinha S, Roy D. 2016. Mentha piperita L., grown in the field and obtained by tissue culture evaluation of the antioxidant potential of plants. Int. J. Curr.Microbiol. Uygulama.Sci, 5(3) 382- 391.DOI:https://dx.org/10.20546/ ijcmas.2016.503.045
Molsaghi M, Moieni A, Kahrizi, D. 2014. Effective for rapid micro-spread of Aloe vera, Protocol. Pharm Biol, Vol. 52(6), pp.735-739https://doi.org/10.3109/13880209.2013 868494
Mulabagal V, Tsay H S. 2004. Plant cell cultures an alternative and efficient source for the production of biologically important secondary metabolites. Int. J Appl Sci Eng, Vol .2, pp. 29- 48. ISSN 1727-2394
Murashige T, Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plantarum, 15: 473-97.
Nassiri Asl M, Hosseinzadeh H. 2008. Review of pharmacological effects of Glycyrrhiza sp. and its bioactive compounds. Phytother Res, Vol. 22, pp. 709-724. https://doi.org/10.1002/ptr.2362
Phatak VS, Heble MR. 2002. Mentha arvensis'te oraganogenez ve terpenoid sentezi.Fitoterapia. 73: 32–39; doi:10.1016/ S0367-326X(01)00347-1
Scihippmann U, Leaman DJ, Cunnnıngham AB. 2002. The impact of growing and harvesting medicinal plants on biodiversity: global trends and challenges. In: biodiversity and Ecosystem Approach in Agriculture, Forestry and Fisheries. FAO, Roma, İtalya, s. 1-21.
Sharma S, Rathi N, Kamal B, Pundir D, Kaur B, Arya S. 2010. Conservation of the biodiversity of India's very important medicinal plants through tissue culture technology - a review. Kuzey Amerika Tarım ve Biyoloji Dergisi , 1 (5), 827-833. doi:10.5251/abjna.2010.1.5.827.833
Spencer A, Hamill J D, Rhodes M J C. 1993. In vitro biosynthesis of monoterpens by Agrobacterium transformed shoot cultures of two Mentha species.Phytochemistry 32: 911– 919;doi:10.1016/0031-9422(93)85228-J.
Sujana P, Sridhar T, Josthna P, Najdu C.2013. Antibacterial activity and phytochemical analysis of Mentha piperita L (mint) - an important multipurpose Medicinal Plant, American Journal of Plant Sciences, Cilt 4, No 1, s. 77-83. Doi: 10.4236/aips.2013.4101
Tanker N, Koyuncu M, Coşkun M. 1998. Farmasötik Botanik, Ankara: Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Yayınları, 78, 341.
Telci İ. 2001.Farklı Nane (Mentha spp.) klonlarının bazı morfolojik tarımsal ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi üzerinde bir araştırma. Doktora Tezi, Gazi Osman Paşa Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat,Türkiye.
Temel M, Tınmaz AB, Öztürk M, Gündüz O. 2018. Dünyada ve Türkiye’de Tıbbi-Aromatik Bitkilerin Üretimi ve Ticareti. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 21 : 198-214. DOI : 10.18016/ ksutarimdoga.vi.473036
Topçu Ş, Çölgeçen H. 2015. Bitki Sekonder Metabolitlerinin Biyoreaktörlerde Üretilmesi. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, 8 (2): 09-29. ISSN: 1308-0040, E-ISSN: 2146-0132.
Tripathi L, Tripathi JN.2003. Role of biotechnology in medicinal plants. Trop. J Pharm Res, Vol. 2, pp. 243-253. Zargari A. 2011. Medecinal Plant, Tehran University, Press.