EVDE BİYOTEKNOLOJİ - Adnan Menderes Üniversitesi

EVDE BİYOTEKNOLOJİ
Yrd. Doç. Dr. Hüseyin UYSAL
ADNAN MENDERES ÜNİVERSİTESİ
TARIMSAL BİYOTEKNOLOJİ BÖLÜMÜ
7. DERS
Besin ortamının temel içerikleri
•
•
•
•
İnorganik
maddeler
Organik maddeler
Bitki büyüme
düzenleyicileri
Doğal kompleksler
2
Besin ortamının temel içerikleri
1. Su:
• Hücre doku kültüründe kullanılan besin
ortamlarının %95’i sudan oluşur.
• Suyun kalitesi çok önemlidir.
• Kesinlikle musluk suyu kullanılmamalıdır
(Çünkü musluk suyu bir çok organik ve
inorganik maddeyi bünyesinde
bulundurmaktadır)
3
Musluk suyunun arıtılması için
Deiyonizasyon: Su sentetik resinlerden geçirilir. Bu
sayede su içerisindeki organik maddeler ve klor
uzaklaştırılır. Ancak bu yöntemde erimiş maddeler
uzaklaştırılamaz.
4
Destilasyon: Bu yöntemle su birçok iyonlar,
partiküller, uçucu olmayan kimyasal maddeler ve
mikroorganizmalardan arındırılabilir. Yöntemin
esası suyun kaynatılarak buhar haline getirilmesi
ve yoğunlaştırılmasından ibarettir.
5
Membran filitrasyonu:: Bu yöntemle suyun
içeindeki partiküller ve mikroorganizmalar farklı
filitre sisteminden geçirilerek arındırılabilir. Bu
yöntemde de su içinde bulunan erimiş maddeler
uzaklaştırılamamaktadır.
6
Ters Osmos Yöntemi: Bu yöntemle suyun içindeki
bakteriler organik madde ve partiküller %99
oranında ermiş maddeler %90 oranında
uzaklaştırılır. Ancak gazlar uzaklaştırılamaz. Bu
yöntemde suyun arındırılması için yarı geçirgen bir
zar kullanılır. Su bu zardan basınç altında
geçerken diğer maddeler geçememektedir.
7
Besin ortamının temel içerikleri
2. Agar:
• Besin ortamında katılaştırıcı olarak kullanılan
agar deniz yosunlarından elde edilmektedir.
Deniz yosunlarından elde edilen agar
fabrikasyonla saflaştırılır ve yıkanır. Böylece her
türlü toksik maddeden arındırılır. Besi ortamı
bileşenleri içerisinde en pahalı olanlarındandır.
Besi ortamında %0,6 - 0,8 konsantrasyonları
kullanılır.
8
Günümüzde besi ortamlarında agara alternatif
birçok maddeden yararlanılabilmektedir. Bunlar
• Biogel P200 gibi sentetik polimerler
• Alginat
• Gelrit
• Temiz plastik köpük veya cam elyaf
• Filitre kağıtları
9
Besin ortamının temel içerikleri
3. Şeker:
• Bütün besi ortamlarında şeker en önemli
bileşenlerden biridir. Büyüme ve gelişme için
karbon kaynağı olan şeker mutlak gereklidir.
• Besi ortamlarında genellikle %1-5 oranında
sakkaroz kullanılmaktadır.
10
3. Şeker:
• Glikoz, maltoz, fruktoz gibi şekerler de
kullanılabilir.
• Hangi şekerin kullanılacağı bitki türüne ve
kullanılan eksplanta bağlıdır.
11
Besin ortamının temel içerikleri
4. İnorganik Tuzlar:
• Bir bitki hücresinin gereksinim duyduğu
inorganik besinler normal bir bitkinin ihtiyaç
duyduğu besinlere benzer. N, P, K, Ca, S ve Mg
gibi elementlere minimol düzeyde ihtiyaç vardır.
Bu elementler uygun formda, bitkilere yarayışlı
formda ilave edilmeli ve dengeli olmalıdır.
12
•
•
Besi ortamına ilave edilen P, Mg, Ca, ve S
konsantrasyonu 1-3 mM arasında değişir. Nitrat
25-40 mM, Amonyum 2-20 mM arasında değişir.
Fe, Mn, Zn, B, Cu, ve Mo gibi mikro elementlere
mikromol düzeyde ihtiyaç vardır.
13
Besin ortamının temel içerikleri
5. Vitaminlar:
• Doğada bitkiler ihtiyaç duyduğu vitaminleri
sentezlerler. İn vitro kültürde bitki hücreleri için
bazı vitaminler kısıtlayıcı olabilmektedir.
• İn vitro kültürde B1 vitamini olan Thiaminin
mutlaka bulnması gerekmektedir.
• Ayrıca nikotinik asit, pyrodoksin gibi
vitaminlerinde eklenmesinin yarayışlı olduğu
tespit edilmiştir.Ayrıca Myo inositolde pek çok
besi ortamı için gerekli bir vitamindir.
14
Besin ortamının temel içerikleri
6. Büyüme düzenleyicileri:
Hormonlar bitki gelişimini etkileyen ve bitkiler
tarafından sentezlenen organik bileşiklerdir.
İnvitro kültürde en fazla kullanılan büyüme
düzenleyicileri oksinler, sitokininler ve giberallinlerdir.
Oksinler hücre uzamasını bölünmesini ve dokuların
şişmesini teşvik eder. Sürgün oluşumunu engeller.
Düşük oksin konsanrasyonu kök oluşumunu teşvik
eder. Yüksek oksin konsantrasyonu kök oluşumunu
engeller ve kallus oluşumunu teşvik eder. İndol asetik
asit (İAA), 2,4-D (2,4 diklorofenoksiasetik asit), İBA
(indol bütrik asit), Dicambe …. sıklıkla kullanılan
15
oksinlerdendir.
Sitokininler; hücre bölünmesini teşvik ederler.
Yüksek konsantrasyonda kullanıldıklarında sürgün
oluşumuna neden olurlar.
Genellikle kök oluşumunu engellerler.
En fazla kullanılan sitokininler kinetin, BAP (6
benzil aminopurin), IPA (izopentenil adenozin)
Giberellinler; Bu grupdaki büyüme düzenleyiciler
bitkilerde boğum aralarının uzamasına ve
meristem gözlerinin büyümesini teşvik ederler.
16
Besin ortamının temel içerikleri
7. Kompleks maddeler:
Protein hidralizatları, maya ekstraktı, malt ekstraktı,
hindistan cevizi sütü, mısır endospermi, portakal
domates suyu gibi bek çok bileşik denenmiş genellikle
yüksek konsantrasyonda kullanıldıklarında hücre
büyümesini olumsuz yönde etkilerken düşük
konsantrasyonda kullanıldıklarında yararlı oldukları
tespit edilmiştir.
17
Besin ortamının temel içerikleri
8. Aktif karbon:
Aktif karbon odunun yüksek sıcaklık ve buhar basıncı
altında karbonlaştırılması ile elde edilir. Besi ortamında
her türlü maddeyi adsorbe edebilir.
18
Besin ortamının temel içerikleri
8. pH:
İyi bir invitro büyüme için besi ortamının pH’sı
önemlidir. pH’nın 4,5’den düşük yada 7’den büyük
olması genellikle invitro büyümeyi durdurur. Genellikle
bitkiler in vitro kültürde 5,5 ile 6 arasındaki pH’larda iyi
bir büyüme gösterirler.
19
• Bazı besdi ortamlarının içerikleri
20
EV ŞARTLARINDA BESİ YERİ HAZIRLAMA
21
BESİ YERİ HAZIRLIĞI
Kullanılacak maddelerin çoğu eczane, market, kimyevi
gübre veya medikal malzeme satıcılarından temin
edilebilir. Aşağıdakiler yaklaşık 1 litre temel besin
ortamını hazırlamada kullanılır:
22
• İki su bardağı yağmur suyu veya saf su (kaynatılmış ve
soğutulmuş su da olabilir)
• Çeyrek su bardağı toz şeker (yaklaşık 30 g.)
• Gübre stok solüsyonu (bir yemek kaşığı 20:20:20 NPK
gübresi 2 litre suda eritilir ve buradan bir bardak
dolusu solüsyon kullanılır),
• Eczanelerden alınabilecek 500 mg’ lık inositol
tabletlerinden yarım tablet ve Thiamin’li vitamin
tabletlerinden ½ tablet (Multi-vitamin tabletleri de
kullanılabilir)
23
• Medikal malzeme satıcıların temin edilebilecek ve
besin ortamını yarı-katı (jel) hale getiren agardan dört
yemek kaşığı,
• Ampisilin içeren antibiyotik tabletleri (250 mg)
• Sitrik asit (sirke asidi) ve sodyum bikarbonat
(Kabartma tozu)
24
Ağzı kapanabilen bir kaba önce su ve sonra bütün
maddeler ilave edilerek karıştırılır. Besin ortamı pH’sı dar
alalıkta renk değişimi ile pH’yı tahmin etmeye yarayan
indikatör kağıtlarla ölçülür ve 5-6 arasına ayarlanır.
Eğer pH fazlaysa sitrik asit, düşükse bikarbonat soda
kullanılarak ayarlanmalıdır. Daha sonra agar ilave
edilerek eriyinceye kadar ocakta sık sık karıştırarak
kaynatılır. Daha sonra eriyik kavanozlara ¼ (çeyrek)
oranında veya 2 cm kalınlıkta doldurulur.
25
Basınçlı pişirici içine önce 1/5 oranında su, üzerine ayaklı bir
sehpa (metal) konulur, sterilize edilecek malzemeler bu sehpa
üzerine konulduktan sonra kavanoz kapakları gevşek olarak
kapatılır ve tencerede buhar çıkmaya başlamasından itibaren 15
dakika süreyle tutulur.
26
•
Bitkileri çoğaltmak ve köklendirme ortamlarını
hazırlamak için yukarıdaki ortama yarım bardak
Hindistan cevizi sütü ve malt ilave edilir. Hindistan
cevizi sütü yerine yarım bardak yeşil domates
püresi veya yarım bardak taze sıkılmış portakal
suyu da kullanılırsa ilginç ve farklı sonuçlar ortaya
çıkabilir. Ayrıca yarım çay bardağı organik deniz
yosunu özü ilave edilebilir (Örnek: Kelpak)
27