Yeşil sentez yöntemi ile üretilen CuO nanoparçacıklarının mısır bitkisinde kuraklık uygulamalarına etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of CuO nanoparticles produced by green synthesis method on drought treatments in corn plant
- Tez No: 1003514
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMRA KILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, nar kabuğu (Punica granatum) ekstraktı kullanılarak yeşil sentez yöntemiyle üretilen bakır oksit nanoparçacıklarının (NP), mısır (Zea mays L.) bitkisinde kuraklık stresi koşulları altındaki morfolojik, fizyolojik ve anatomik etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma, iklim değişikliğiyle birlikte tarımsal üretimi tehdit eden kuraklık stresine karşı çevre dostu ve sürdürülebilir nanoteknolojik yaklaşımların potansiyelini ortaya koymayı hedeflemektedir. Yeşil sentez sürecinde nar kabuğu ekstraktı hem indirgeme ajanı hem de nanoparçacık yüzeyinin stabilizasyonunda görev alan biyolojik bir kaplayıcı olarak kullanılmıştır. Sentezlenen CuO nanoparçacıklarının karakterizasyonu UV–Vis spektroskopisi, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS) analizleri ile gerçekleştirilmiştir. UV–Vis analizlerinde 250–400 nm dalga boyu aralığında CuO nanoparçacıklarına özgü karakteristik absorpsiyon bandı belirlenmiştir. SEM görüntülerinde nanoparçacıkların büyük ölçüde küresel morfolojiye sahip olduğu ve partikül boyutlarının 140–230 nm aralığında değiştiği tespit edilmiştir. EDS analizleri, nanoparçacıkların temel bileşenlerinin bakır (Cu) ve oksijen (O) elementlerinden oluştuğunu doğrulamıştır. Farklı CuO NP konsantrasyonlarının bitki gelişimi üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla gerçekleştirilen ön çimlenme denemeleri sonucunda, 40 ppm dozunun en uygun uygulama konsantrasyonu olduğu belirlenmiştir. Bu doz esas alınarak yürütülen kuraklık denemelerinde mısır bitkileri 25, 50, 75 ve 100 mL/hafta sulama seviyelerinde yetiştirilmiştir. Aşırı su kısıtı uygulanan 25 mL sulama grubunda bitkiler yaşamını sürdürememiş ve bu grupta ölçümler gerçekleştirilememiştir. Diğer sulama düzeylerinde bitki boyu 29.5–42.0 cm, kök uzunluğu ise 6.5–10.7 cm aralığında değişim göstermiştir. Yaprak alanı ve klorofil içeriği değerlerinin sulama miktarındaki artışla birlikte yükseldiği belirlenmiştir. Bu kapsamda elde edilen veriler, nanoparçacıkların bitki su ilişkileri, fotosentetik etkinlik ve yaprak dokusu dayanıklılığı üzerindeki etkilerinin bütüncül olarak değerlendirilmesine olanak sağlamış ve sonuçların güvenilirliğini artırmıştır; deneysel koşullar altında yorumlanmasına katkı sunmuştur, bilimsel açıdan önemlidir. CuO NP uygulamasının, kuraklık stresi altında klorofil içeriğinin korunmasına katkı sağladığı ve stomatal yapıların anatomik bütünlüğünü büyük ölçüde muhafaza ettiği saptanmıştır. Elde edilen bulgular, yeşil sentezle üretilmiş CuO NP özellikle orta düzey kuraklık koşullarında mısır bitkisinin kuraklık toleransını artırmaya yönelik çevre dostu ve sürdürülebilir bir nanoteknolojik yaklaşım sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study aimed to determine the morphological, physiological, and anatomical effects of copper oxide nanoparticles (CuO NPs), synthesized via a green synthesis approach using pomegranate peel (Punica granatum) extract, on maize (Zea mays L.) plants under drought stress conditions. The study seeks to reveal the potential of environmentally friendly and sustainable nanotechnological approaches as a mitigation strategy against drought stress, which increasingly threatens agricultural production due to climate change. During the green synthesis process, pomegranate peel extract was used both as a reducing agent and as a biological capping agent responsible for the stabilization of the nanoparticle surface. The synthesized CuO nanoparticles were characterized using UV–Vis spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), and Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). UV–Vis analysis revealed a characteristic absorption band specific to CuO nanoparticles within the wavelength range of 250–400 nm. SEM images indicated that the nanoparticles predominantly exhibited a spherical morphology, with particle sizes ranging between 140 and 230 nm. EDS analysis confirmed that copper (Cu) and oxygen (O) were the main constituent elements of the synthesized nanoparticles. Preliminary germination experiments were conducted to evaluate the effects of different CuO NP concentrations on plant development, and 40 ppm was determined as the optimal application dose. Based on this concentration, drought stress experiments were performed in which maize plants were grown under four irrigation regimes: 25, 50, 75, and 100 mL per week. Plants subjected to severe water restriction at 25 mL per week failed to survive, and therefore no measurements could be obtained from this group. In the remaining irrigation treatments, plant height ranged from 29.5 to 42.0 cm, while root length varied between 6.5 and 10.7 cm. Leaf area and chlorophyll content were found to increase with increasing irrigation levels. The data obtained in this study enabled a comprehensive evaluation of the effects of nanoparticles on plant water relations, photosynthetic activity, and leaf tissue resilience, thereby enhancing the reliability of the results and contributing to their interpretation under experimental conditions. CuO NP application was found to contribute to the preservation of chlorophyll content under drought stress and to largely maintain the anatomical integrity of stomatal structures. Overall, the findings demonstrate that green-synthesized CuO nanoparticles represent an environmentally friendly and sustainable nanotechnological approach that enhances drought tolerance in maize, particularly under moderate drought conditions.
Benzer Tezler
- Yeşil sentez yöntemi ile bakır oksit nanopartiküllerinin üretimi, karakterizasyonu ve antibakteriyel aktivitesi
Production, characterization and antibacterial activity of copper oxide nanoparticles with green synthesis method
BUSE SİMGE AKINAN OKTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA GÜRKAYNAK ALTINÇEKİÇ
- Farklı makromantar ekstraktları kullanılarak yeşil sentez yöntemiyle CuO nanoparçacık üretilmesi ve nanogübre olarak kullanım olanaklarının araştırılması
Production of CuO nanoparticle by the green synthesis method using different mushroom extracts and investigation of usage possibilities as nanofertilizer
SERDAR ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUAT BOZOK
DOÇ. DR. YUSUF ZALAOĞLU
- Bor ve bakır nanopartikül ile kaplanan çilek ve kiraz meyvelerinin muhafaza performansının incelenmesi
Investigation of storage performance of strawberry and sweet cherry fruit coated with nanoparticles based on boron
EMİRCAN DİNÇER
Doktora
Türkçe
2025
ZiraatTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR SARAÇOĞLU
DOÇ. DR. NESRİN KORKMAZ
- Nanokompozit malzemelerin üretimi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal biyosensör uygulamaları
Production , characterization and elecrochemical bioensor applications of nanocomposite materials
BÜLENT POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL ÖZEROĞLU
DR. SİBEL YAZAR AYDOĞAN
- Yeşil sentez yöntemi ile üretilen gümüş nanoparçacıkların kanser etkinliğinin araştırılması
Investigation of the effectiveness of silver nanoparticules produced by green synthesis method in cancer
ERDİ BİLGİÇ
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİNA TUNÇEL