Tıbbi Adaçayı (Salvia officinalis )'nın İn vitro Çoğaltımı Üzerine Temel Besin Ortamlarının ve Büyüme Düzenleyici Tiplerinin Etkisi

Selcan Özyalın; Cennet Yaman

doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.1033321

EN TR

Effect of Basic Nutrient Media and Growth Regulatory Types on In vitro Propagation of Common Sage (Salvia officinalis)

Abstract

In this study, in vitro propagation of common sage (Salvia officinalis L.), which has high medicinal and commercial value, and the success of transferring in vitro propagated plants to external environment were investigated. The nodal parts of plants were used as explant source, and the effects of different nutrient media (MS and B5) on shoot growth in vitro and different doses (0, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 mg L-1) of various growth regulators (IAA; Indole acetic acid and IBA; Indole butyric acid) on root growth were investigated. MS medium had higher shoot number than B5 medium, and found to be more effective in obtaining shoots without vitrification, which is important for in vitro plant propagation. In vitro, the best rooting was observed in the medium containing 1.0 mg L-1 IBA, but in vitro rooted and unrooted shoots obtained from the medium containing 1.0 mg L-1 IAA showed higher acclimatization success than the others. All of the acclimatized plants were successfully transferred to the field conditions and their vitality continued. As a result, it offers an alternative propagation opportunity to determinate quickly reproduction of healthier plants from a single genotype of common sage for trading and breeding.

Keywords

Tıbbi Adaçayı (Salvia officinalis )'nın İn vitro Çoğaltımı Üzerine Temel Besin Ortamlarının ve Büyüme Düzenleyici Tiplerinin Etkisi

Öz

Bu çalışmada, tıbbi ve ticari değeri yüksek olan tıbbi adaçayı (Salvia officinalis L.)'nın in vitro çoğaltımı ve in vitro çoğaltılan bitkilerin dış ortama aktarılma başarısı incelenmiştir. Eksplant kaynağı olarak bitkilerin nodal kısımları kullanılmış ve in vitro sürgün gelişimi üzerine farklı besin ortamlarının (MS ve B5) ve kök gelişimi üzerine çeşitli büyüme düzenleyicilerinin (IAA; Indol asetik asit ve IBA; Indol bütirik asit) farklı dozlarının (0, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 mg L-1) etkisi araştırılmıştır. MS ortamı, in vitro bitki çoğaltımı için önemli olan daha fazla sürgün sayısı ve vitrifikasyon göstermeyen sürgünler elde edilmesinde B5 ortamına göre daha etkili bulunmuştur. In vitro şartlarda en iyi köklenme 1.0 mg L-1 IBA içeren ortamda gözlenmiş, fakat 1.0 mg L-1 IAA içeren ortamından elde edilen in vitro köklü ve köksüz sürgünler diğerlerine göre daha yüksek oranda aklimatize başarısı sergilemiştir. Aklimatize olan bitkilerin hepsi arazi koşullarına başarılı bir şekilde aktarılmış ve canlılıkları devam etmiştir. Sonuç olarak, tıbbi adaçayının tek bir genotipinden hızlı bir şekilde daha sağlıklı bitkilerin çoğaltılmasının belirlenmesi, ticareti ve ıslah çalışmaları için alternatif çoğaltım olanağı sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

References

Abdelwahd, R., Hakam, N., Labhilili, M., & Uduoa, S.M. (2008). Use of an Adsorbent and Antioxidants to Reduce the Effects of Leached Phenolics in In vitro Plantlet Regeneration of Faba Bean. African Journal of Biotechnology, 7, 997-1002.
Aghaye, R.N.M., & Yadollahi, A. (2012). Micropropagation of GF 677 Rootstock. Journal of Agricultural Science, 4, 131-138.
Aghilian, S., Khajeh-Hosseini, M., & Anvarkhah, S. (2014). Evaluation of Seed Dormancy in Forty Medicinal Plant Species. International Journal of Agriculture and Crop Sciences 7(10), 760-768.
Anonim, (2021). Bitkisel Üretim İstatistikleri, Tahıllar ve Diğer Bitkisel Ürünler. https://biruni. tuik.gov.tr/medas/?kn=92&locale=tr (Alınma Tarihi: 12.10.2021).
Anonymus, (2021). Herbalpedia. http://www. herbworld.com/learningherbs/sage.pdf (Alınma Tarihi: 15.10.2021).
Arnaldos, T.L., Munoz, R., Ferrer, M.A., & Calderon, A.A. (2001). Changes in Phenol Content During Strawberry (Fragaria x ananasa, cv. Chandler) Callus Culture. Physiologia Plantarum, 113, 315-322.
Atoui, A.K., Mansouri, A., Boskou, G., & Kefalas, P. (2005). Tea and Herbal Infusions: Their Antioxidant Activity and Phenolic Profile. Food Chemistry, 89(1), 27-36.
Avato, P., Fortunato, I.M., Ruta, C., & D’Elia, R. (2005). Glandular Hairs and Essential Oils in Micropropagated Plants of Salvia officinalis L. Plant Science, 169(1), 29-36.

Ayanoğlu, F., & Özkan, C.F. (2000). Tıbbi Adaçayı (Salvia officinalis L.) Çeliklerinde Kök Oluşumu ve Gelişimi Esnasında Mineral Element Konsantrasyonunda Meydana Gelen Değişiklikler ve IBA Etkisi. Turkish Journal Agriculture and Forestry, 24, 677-682.
Bahtiyarca Bağdat, R. (2006). Tıbbi Ve Aromatik Bitkilerin Kullanım Alanları, Tıbbi Adaçayı (Salvia officinalis L.) ve Ülkemizde Kekik Adıyla Bilinen Türlerin Yetiştirme Teknikleri. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 15(1-2), 19-28.
Bhat, S.R., & Chandel, K.P.J. (1991). A Novel Technique to Overcome Browning in Tissue Culture. Plant Cell Reports, 10, 358-361.
Bolta, Z., Baricevic, D., & Raspor, P. (2003). Biomass Segregation in Sage Cell Suspension Culture. Biotechnology Letters, 25, 61- 65.
Chen, U.C., Shiau, Y.J., Tsay, H.S., & Hsia, C.N. (2005). Influence of Cytokinin and Ventilating Container Closure on Shoot Proliferation and Hyperhydricity of In vitro Salvia miltiorriza Culture. Journal Taiwan Agricultural Research, 54, 93-102.
Dibax, R., Eisfeld, C.L., Cuquel, F.L., Koehler, H., & Quoirin, M. (2005). Plant Regeneration from Cotyledonary Explants of Eucalyptus camaldulensis. Scientia Agricola (Piracicaba Brazil), 62, 406-412.
Dumanoğlu, Z., & Sönmez, Ç. (2021). Farklı Sürelerde Depolanan Tıbbi Adaçayı (Salvia officinalis L.) Tohumlarının Karşılaştırmalı Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 35(2), 365-375.
Düzgüneş, O., Kesici, T., & Gürbüz, F. (1983). İstatistik Metotları 1. Anakara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yay. No:862, Ankara.
Echeverrigaray, S., Carrer, R.P., & Andrade, L.B. (2010). Micropropagation of Salvia guaranitica Benth. through Axillary Shoot Proliferation. Brazilian Archives Biology Technology, 53, 883-888.
El-Feky, A.M., & Aboulthana, W.M. (2016). Phytochemical and Biochemical Studies of Sage (Salvia officinalis L.). UK Journal of Pharmaceutical and Biosciences, 4(5), 56-62.
Elmas, S. (2021). Türkiye’de Adaçayı Yetiştiriciliği ve Ticari Önemi. Uluslararası Doğu Anadolu Fen Mühendislik ve Tasarım Dergisi, 3(1), 298-332.
Erişen, S., Kurt-Gür, G., & Servi, H. (2020). In vitro Propagation of Salvia sclarea L. by Meta-Topolin, and Assessment of Genetic Stability and Secondary Metabolite Profiling of Micropropagated Plants. Industrial Crops and Products, 157, 112892.
Gamborg, O.L. (1970). The Effects of Amino Acids and Ammonium on the Growth of Plant Cells in Suspension Culture. Plant Physiology, 45, 372-375.
Ghorbani, A., & Esmaeilizadeh, M. (2017). Pharmacological Properties of Salvia officinalis and Its Components. Journal of Traditional and Complementary Medicine, 7, 433–440.
Grigoriadou, K., Trikka, F.A., Tsoktouridis, G., Krigas, N., Sarropoulou, V., Papanastasi, K., Maloupa, E., & Makris, A.M. (2020). Micropropagation and Cultivation of Salvia sclarea for Essential Oil and Sclareol Production in Northern Greece. in vitro Cellular Developmental Biology Plant, 56, 51-59.
Grzegorczyk, I., Bilichowski, I., Mikiciuk-Olasik, E., & Wysokińska, H. (2005). In vitro Cultures of Salvia officinalis L. as a Source of Antioxidant Compounds. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 74, 17-21.
Grzegorczyk, I., Królicka, A., & Wysokińska, H. (2006). Establishment of Salvia officinalis L. Hairy Root Cultures for the Production of Rosmarinic Acid. Zeitschrift für Naturforschung C, 61c, 351-356.
Grzegorczyk-Karolak, I., Hnatuszko-Konka, K., Zarzycka, M. & Kuźma, Ł. (2020). The Stimulatory Effect of Purine-Type Cytokinins on Proliferation and Polyphenolic Compound Accumulation in Shoot Culture of Salvia Viridis. Biomolecules, 10(2), 178.
Irina, G. (2008). Effects of Different Plant Hormones on Salvia oficinalis Cultivated In vitro. International Journal of Botany, 4(4), 430-436.
İzgi, M.C. (2020). Farklı IBA (Indol-3-Bütirik Asit) Dozları ve Köklendirme Ortamlarının Bazı Tıbbi Bitkileri Köklenmesi Üzerine Etkileri. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 7(1), 9-16.
Jiang, W., Hua, S., Zhou, X., Han, P., Lu, Q., & Qiu, Y. (2018). Assessment of Genetic Stability and Analysis of Alkaloids Potential in Micropropagated Plants of Croomia japonica Miquel, an Endangered, Medicinal Plant in China and Japan. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 135(1), 1-12.
Kara, N., Baydar, H., & Erbaş, S. (2011). Farklı Çelik Alma Dönemleri ve IBA Dozlarının Bazı Tıbbi Bitkilerin Köklenmesi Üzerine Etkileri. Batı Akdeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü Derim Dergisi, 28(2), 71-81.
Kefeli, V.I., Kalevitch, M.V., & Borsari, B. (2003). Phenolic Cycle in Plants and Environment. Journal of Cell and Molecular Biology, 2, 13-18.
Khare, R., Upmanyu, N., Shukla, T., Jain, V., & Jha, M. (2019). Compendium of Salvia officinalis: an Overview. Current Traditional Medicine, 6, 300-311.
Kintzios, S., Nikolau, A., & Skoula, M. (1999). Somatic Embryogenesis and In vitro Rosmarinic Acid Accumulation in Salvia officinalis and S. fruticosa Leaf Callus Cultures. Plant Cell Reports, 18, 462-466.
Laukkanen, H., Häggman, H., Kontunen-Soppela, S., & Hohtola, A. (1999). Tissue Browning of In vitro Cultures of Scots Pine: Role of Peroxidase and Polyphenol Oxidase. Physiologia Plantarum, 106, 337-343.
Lemraski, M.G., Eftekhari, M., Faraji, M., & Zarrini, S.S. (2014). Study of Callus Induction in Common Sage (Salvia officinalis L.). International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 7(7), 386-389.
Lu, Y., & Foo, L.Y. (1999). Rosmarinic acid derivatives from Salvia officinalis. Phytochemistry 51, 91-94.
Mansuroğlu, S., & Gürel, E. (2001). Mikroçoğaltım. (Bitki Biyoteknolojisi: Doku Kültürü ve Uygulamaları, Selçuk Üniversitesi Vakfı Yayınları, Konya: Edi. Babaoğlu M, Gürel E, Özcan S), 262-281.
Murashige, F., & Skoog, F. (1962). A Revised Medium for Rapid Growth and Bioassayswith Tobacco Tissue Cultures. Physiologia Plantarum, 15, 473-492.
Nishchal, N., Mir, H., Rani, R., & Pal, A.K. (2018). Effect of Antioxidants in Controlling Phenol Exudation in Micropropagation of Litchi cv. Purbi. Current Journal of Applied Science and Technology, 31(4), 1-7.
Petrova, M., Nikolova, M., Dimitrova, L., & Zayova, E. (2015). Micropropagation and Evaluation of Flavonoid Content and Antioxidant Activity of Salvia officinalis L. Genetics and Plant Physiology, 5(1), 48-60.
Raj, P., Jakhar, M.L., Ahmad, S., Chahar, S., & Jat, K.A. (2020). Study on Effects of Antioxidants in Micropropagation of Bael (Aegle marmelos L.). Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 9(1), 1687-1690.
Rostami, F., Radjabian, T., & Abrishamchi, P. (2022). Enhancement of Phenolic Acids Accumulation in Salvia Abrotanoides (Kar.) Sytsma Shoot Cultures under Elicitation with Nitric Oxide. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 149(1), 441-453.
Shekhawat, N.S., Phulwaria, M., Harish Rai, M.K., Kataria, V., Shekhawat, S., Gupta, A.K., Rathor,e N.S., Vyas, M., Rathore, N., Vibha, J.B., Choudhary, S.K., Patel, A.K., Lodha, D., & Modi, R. (2012). Bioresearches of Fragile Ecosystem/ Desert. Proceedings of the National Academy Of Sciences, India Section B:Biological Sciences, 82, 319-334.
Snedecor, G.W., & Cochran, W.G. (1967). Statistical Methods. The Iowa State University.
Tawfik, A.A., & Mohamed, M.F. (2007). Regeneration of Salvia (Salvia officinalis L.) Via Induction of Meristematic Callus. İn vitro Cellular & Developmental Biology – Plant, 43, 21-27.
Tursun, A.O., Sipahioglu, H.M., & Telci, I. (2021). Genetic Relationships and Diversity Within Cultivated Accessions of Salvia officinalis L. in Turkey. Plant Biotechnology Reports, 15(5), 663-672.
Türkmen, O.S. (2009). Kazdağı’nda Yetişen Oğulotu, Adaçayı ve Kekik Türlerinin Doku Kültürü Yöntemiyle Muhafazası ve Çoğaltılması (Tez no: 259335). [Yüksek Lisans Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Uyanık, M. (2017). Türkiye'de Tehlike Altındaki Bazı Endemik Salvia Türlerinin İn vitro Çoğaltımı ve Tarla Şartlarına Adaptasyonu. [Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Yadav, A., Kothari, S.L., Kachhwaha, S., & Joshi, A. (2019). In vitro Propagation of Chia (Salvia hispanica L.) and Assessment of Genetic Fidelity Using Random Amplified Polymorphic DNA and Intersimple Sequence Repeat Molecular Markers. Journal of Applied Biology & Biotechnology, 7(01), 42-47.
Yaman, C. (2020). Bazı Salvia Türlerinin İn vitro Çimlenmesi ve Önemi. International Eurasian Conference on Biotechnology and Biochemistry (BioTechBioChem 2020) 16 - 18 Aralık 2020, Ankara.
Yaman, C. (2021). Tıbbi Adaçayının (Salvia Officinalis L) Herbal Çaylarındaki Mineral İçeriği Üzerine Örnek Miktarı ve Uygulama Süresinin Etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 8(2), 336-343.
Zayova, E., Nikolova, M., Dimitrova, L., & Petrova, M. (2016). Comparative Study of In vitro, Ex Vitro and In Vivo Propagated Salvia hispanica (Chia) Plants: Mofphometric Analysis and Antioxidant Activity. AgroLife Scientific Journal, 5(2), 166-173.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Agricultural, Veterinary and Food Sciences

Journal Section

Research Article

Authors

Selcan Özyalın
0000-0003-4831-8600
Türkiye

Cennet Yaman ^*
0000-0002-2364-8171
Türkiye

Publication Date

June 30, 2023

Submission Date

December 6, 2021

Acceptance Date

September 13, 2022

Published in Issue

Year 2023 Volume: 26 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1033321

IZ

https://izlik.org/JA88FM66LK

Cite

RIS / Bibtex

APA

Özyalın, S., & Yaman, C. (2023). Tıbbi Adaçayı (Salvia officinalis )’nın İn vitro Çoğaltımı Üzerine Temel Besin Ortamlarının ve Büyüme Düzenleyici Tiplerinin Etkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım Ve Doğa Dergisi, 26(3), 600-609. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1033321

Cited By

Influences of Light-Emitting Diodes (LEDs) and Culture Media on Micropropagation of Native Hemp (Cannabis sativa) Population from Türkiye

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi

https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1596868

Development of an efficient in vitro micropropagation and biochemical profiling of Salvia halophila, an endemic Turkish sage

BMC Plant Biology

https://doi.org/10.1186/s12870-026-08152-2