Elucidation of plant growth promoters in the extract of Caulerpa Racemosa

Abstract

Caulerpa racemosa var. cylindracea (Sonder) Verlaque, Huisman, et. Boudouresque (Verlaque et al., 2003), yayılımcı karakterde olduğu rapor edilmiş bir makro alg türüdür. 1991 yılından beri yüzlerce türün yaşam alanlarını yok etmiş ve birçok kıyı kesiminde yayılımcı özellik göstermiştir. Bu tezin amacı C. racemosa ekstraktlarındaki olası bitki büyüme düzenleyicilerinin araştırılmasıdır. C. racemosa örnekleri Dikili-Türkiye sahillerinden toplanmıştır. Toplanan alg destile su ve etil asetat ile özütlenmiştir. Biyolojik testler için Allium cepa L., Helianthus annuus L., Portulaca olerace L. türleri kullanılmıştır. Türlerin tohumları C. racemosa özütü ile muamele edilmiştir. Özütlerin bitki büyümesine etkileri kök uzunluğu, gövde uzunluğu, kök sayısı, gövde sayısı ve tohumların çimlenme yüzdesinin ölçülmesi ile araştırılmıştır. Büyüme deneyleri 2 farklı yöntemle gerçekleştirilmiştir; birincisi suda bekletip özüt ile muamele, ikincisi ise özütte bekletip su ile muameledir. Büyüme deneylerinin ardından ham özüt silika kolon kromatografisi ile fraksiyonlara ayrılmıştır. Ardından özütteki caulerpin varlığının belirlenmesi için UPLS-ESI/MS ile spektrometrik tayinler gerçekleştirilmiştir. Sonrasında H1-NMR spektrometrik yöntemiyle yapısal tayin gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, C. racemosa özütleri çalışılan bitki tohumlarındaki büyümeyi uyardığından dolayı, C. racemosa biyokütlesi organik tarımda doğal büyüme tetikleyicisi olarak değerlendirilebilir. Caulerpa racemosa var. cylindracea (Sonder) Verlaque, Huisman, et. Boudouresque (Verlaque, Durand, Huisman, Boudouresque & Parco, 2003), is an algae species that has been reported as an invasive species. It has been invading many coastlines and destroying the habitat of hundreds of different species since 1991. The aim of the thesis is to investigate possible plant growth regulators in the extracts of C. racemosa. This species was collected from the coastlines of DikiliTurkey. The samples were extracted with distilled water and ethyl acetate. The seeds of Allium cepa L., Helianthus annuus L., and Portulaca olerace L. were chosen for biological testing. The seeds of these species were treated with the extract of C. racemosa. The plant growth regulating effect of algal extracts was investigated by measuring root length, shoot length and root number, shoot number and germination percentage of the seeds. Growth experiments were carried out in 2 different ways; first by water soaking-extract treating and the second by extract soaking-water treating. After growth experiments, crude extract were separated to fractions with silica column chromatography. UPLS-ESI/MS spectrometric detections were carried out to indicate the presence of caulerpin in the extract. Afterwards structural elucidation was carried out with H¹-NMR spectrometry. In conclusion, since C. racemosa extract was found to stimulate the growth of the seeds, biomass of C. racemosa can be evaluated as natural growth promoter in organic agriculture.