Biochemical Responses of Sainfoin (Onobrychis viciifolia Scop.) Callus Tissue to Low Dose Gamma Radiation

Korunga (Onobrychis viciifolia Scop.) Kallus Dokusunun Düşük Doz Gama Radyasyonuna Biyokimyasal Yanıtları

Abstract

In this study, biochemical changes in callus tissue caused by low dose (50 Gray) gamma radiation were investigated. For this purpose, seedlings were developed in vitro from seeds exposed to gamma radiation. The petioles of these seedlings were used as explants for callus formation. Biochemical parameters such as antioxidative enzyme activities (superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) and glutathione reductase (GR)), malondialdehyde (MDA) and proline content were measured in 30-day callus tissue. As a result of the study, it was determined that the activities of antioxidative enzymes (except for APX), malondialdehyde and proline content were statistically increased in callus tissues. Considering the increase rate in callus tissues, it was determined that the highest increase in biochemical parameters was in SOD activity and proline content. The importance of this study is to show that irradiation of seeds with gamma radiation is sufficient to change the biochemical content of callus tissues obtained from any plant part under in vitro conditions. As a result, a plant breeders who uses biotechnological approaches in their studies can easily benefit from the evidence presented in this study.

Özet

Bu çalışmada, düşük doz (50 Gray) gamma radyasyonunun kallus dokusunda ortaya çıkardığı biyokimyasal değişimler incelenmiştir. Bu amaçla, gamma ışınımına maruz bırakılan tohumlardan in vitro koşullarda fide geliştirilmiştir. Geliştrilen bu fidelerin yaprak sapları kallus oluşumu için eksplant olarak kullanılmıştır. 30 günlük kallus dokusunda antioksidatif enzim aktiviteleri (süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), askorbat peroksidaz (APX) ve glutatyon redüktaz (GR)), malondialdehit (MDA) ve prolin içeriği gibi biyokimyasal parametlerin ölçümleri yapılmıştır. Çalışma sonucunda, antioksidatif enzimlerin aktivitlerinin (APX hariç), malondialdehit ve prolin içeriğinin kallus dokularında istatistiki açıdan önemli derecede arttığı tespit edilmiştir. Kallus dokularında artış oranı dikkate alındığında biyokimysal parametreler içerisinde en fazla artışın SOD aktivitesinde ve prolin içeriğinde olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmanın önemi, tohumların gama radyasyonu ile ışınlanmasının, in vitro şartlarda herhangi bir bitki parçasınından elde edilicek kallus dokularının biyokimyasal içeriğinde değişiklik yaratmaya yeterli olduğunun gösterilmesidir. Sonuç olarak, çalışmalarında biyoteknolojik yaklaşımları kullanan bir bitki ıslahçı bu çalışmada sunulan kanıtlardan kolaylıkla faydalanabilir.