Kurаklık ve tuzluluk koşullаrındа trehaloz uygulаmаsının аyçiçеği bitkisinin gеlişimi vе tolerаns mеkаnizmаsı üzеrinе еtkisinin bеlirlеnmеsi
Determining the effect of trehalose application on the development and tolerance mechanism of sunflower plant grown under drought and salinity
- Tez No: 1007128
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET HAMURCU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Antioksidan enzimler, Ayçiçeği, Kuraklık, Trehaloz, Tuz stresi, Antioxidant enzymes, Sunflower, Drought, Trehalose, Salt stress
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kuraklık ve tuzluluk stresi, bitkilerde su dengesi ve metabolik süreçleri olumsuz etkileyen başlıca abiyotik stres faktörleri olup, trehaloz bu koşullarda farklı bitki türlerinde hücresel koruma ve stres toleransının artırılmasında önemli rol oynayan bir ozmoprotektan olarak öne çıkmaktadır. RAR 56 ve RAR 133 ayçiçeği genotiplerinin biyokimyasal özelliklerinin, antioksidan savunma mekanizmasının düzenlenmesinde trehalozun (50 µM Tre) etkisini değerlendirmek için kuraklık (%12 PEG 6000) ve tuzluluk stresi (100 mM NaCl) koşullarında deneme yapılmıştır. Çalışmamızdan elde edilen bulgular, stres koşullarının ayçiçeği genotiplerinin büyüme parametreleri, gövde K, Mg ve Ca içeriklerini önemli ölçüde azalttığını göstermiştir. Buna karşın, RWC, prolin, trehaloz ve antioksidan enzim aktivitelerindeki artışlar, genotiplerin stres koşullarında hücresel su dengesini korumaya yönelik ozmotik ve enzimatik düzenleme mekanizmalarını etkin biçimde sürdürdüğünü göstermektedir. Stres koşullarından kaynaklanan oksidatif stresin etkisiyle ortamda artan H2O2 ve •OH seviyelerinin yanı sıra, lipid peroksidasyonunun da arttığı gözlemlenmiştir. Bu artışların özellikle RAR 133 genotipinde daha fazla oranlarda olduğu belirlenmiştir. Trehaloz uygulaması, büyüme parametreleri, RWC (hassas RAR 133 genotipi hariç) ve gövde K, Mg, Ca içerikleri, trehaloz, antioksidan enzim aktivitelerini (SOD, CAT, POX, APOX ve GR) artırarak iyileştirmede etkili olurken, stres belirteçleri olan EC, MDA, H2O2, •OH süpürülme aktivitelerinde ve gövde Na içeriklerinde azalmalara sebep olduğu tespit edilmiştir. Trehalozun büyüme parametrelerini iyileştirmedeki etkisi genotip ve stres tipine bağlı olarak değişim göstermiş; RAR 133 genotipinde kurak koşullarda daha belirgin olurken, RAR 56 genotipinde tuz stresi koşullarında daha etkili olduğu belirlenmiştir. Stres ve stres koşullarında Tre uygulaması ile SOD aktivitesindeki artışlar iki genotipte de tutarlı ve paralel eğilim göstermiştir. T+Tre ve PEG+Tre uygulamalarıyla artan SOD aktivitesi, ortamda oluşabilecek H2O2'nin büyük olasılıkla sinyal mekanizmasında görev alarak antioksidan savunma sistemi uyardığını göstermektedir. Bu duruma bağlı olarak, artan CAT, POX, APOX ve GR aktiviteleri sayesinde ortamda aşırı H2O2'nin birikimi engellenmiş ve lipid peroksidasyon seviyelerinde iyileşme tespit edilmiştir. Bu iyileşme RAR 133 genotipinde daha baskın şekilde gözlemlenmiş olup, RAR 56 genotipinde ise stresli koşullara göre trehaloz uygulamasıyla azalmaların meydana geldiği belirlenmiştir. Buna benzer, prolin içeriklerinde stres koşullarında artışlar meydana gelirken, Tre uygulaması bu artışlar üzerinde olumsuz etkiler göstermiştir. Bu durumda, ayçiçeği genotiplerinin ozmotik dengeyi trehaloz ile sağladığı ve trehaloz içeriğindeki artışların bu adaptif mekanizmayı doğruladığı gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar doğrultusunda, kuraklık ve tuzluluk stresi koşullarında ayçiçeği genotiplerinin daha iyi performans göstermesi, trehaloz kaynaklı verim artışı ve oksidatif savunma potansiyelinin artması olarak yorumlanabilir.
Özet (Çeviri)
Drought and salinity stress are major abiotic stress factors that negatively affect water balance and metabolic processes in plants. Trehalose stands out as an osmoprotectant playing a significant role in enhancing cellular protection and stress tolerance in different plant species under these conditions. Experiments were conducted under drought (12% PEG 6000) and salinity stress (100 mM NaCl) conditions to evaluate the effect of trehalose (50 µM Tre) on the regulation of growth, biochemical and antioxidant defense mechanisms in RAR 56 and RAR 133 sunflower genotypes. The findings of our study showed that stress conditions significantly reduced the growth parameters, stem K, Mg, and Ca contents of sunflower genotypes. In contrast, increases in RWC, proline, trehalose, and antioxidant enzyme activities indicate that the genotypes effectively maintained osmotic and enzymatic regulatory mechanisms aimed at maintaining cellular water balance under stress conditions. It was observed that oxidative stress caused by stress conditions increased H2O2 and •OH levels in the environment, as well as lipid peroxidation. These increases were found to be particularly higher in the RAR 133 genotype. Trehalose application was effective in improving growth parameters, RWC (except for the sensitive RAR 133 genotype), and stem K, Mg, and Ca contents, while increasing antioxidant enzyme activities (SOD, CAT, POX, APOX, and GR). However, it was found to cause decreases in stress markers such as EC, MDA, H2O2, •OH scavenging activities, and stem Na content. The effect of trehalose on improving growth parameters varied depending on the genotype and stress type; it was more pronounced in the RAR 133 genotype under drought conditions, while it was more effective in the RAR 56 genotype under salt stress conditions. Under stress and stressful conditions, increases in SOD activity with Trehalose application showed consistent and parallel trends in both genotypes. The increased SOD activity with T+Tre and PEG+Tre applications suggests that H2O2 that may be present in the environment likely plays a role in the signaling mechanism, stimulating the antioxidant defense system. Consequently, thanks to increased CAT, POX, APOX, and GR activities, the accumulation of excessive H2O2 in the environment was prevented, and improvements in lipid peroxidation levels were observed. This improvement was more predominantly observed in the RAR 133 genotype, while in the RAR 56 genotype, decreases occurred with trehalose application compared to stressful conditions. Similarly, while increases in proline content occurred under stressful conditions, Trehalose application had negative effects on these increases. In this case, it was observed that sunflower genotypes maintain osmotic balance with trehalose, and increases in trehalose content confirm this adaptive mechanism. Based on these results, the improved performance of sunflower genotypes under drought and salinity stress conditions can be interpreted as trehalose-induced yield increase and enhanced oxidative defense potential.
Benzer Tezler
- Kurаk kоşullаrdа nitrik оksit uygulаmаsının аyçiçеği bitkisinin gеlişimi vе tоlаrаns mеkаnizmаsı üzеrinе еtkisinin bеlirlеnmеsi
Dеtеrminаtiоn оf thе еffеct оf nitric оxidе аpplicаtiоn оn thе dеvеlоpmеnt аnd tоlеrаncе mеchаnism оf sunflоwеr plаnt in аrid cоnditiоns
AIDANA SUGIRBEKOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatSelçuk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HAMURCU
- Türkiyе'nin tеrörün finаnsmаnı ilе müсаdеlе pоlitikаlаrı: PKK Tеrör Örgütü örnеği
Turkеy's pоliсiеs tо соmbаt thе finаnсing оf tеrrоrism: Thе Exаmplе оf thе PKK Tеrrоrist Orgаnizаtiоn
MİRZAAGHA MİRZAYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Siyasal Bilimlerİstanbul Aydın ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET CEM OĞULTÜRK
- Türkiye ve Azerbaycan hukukunda yabancı çalışanların çalışma hakkı ve izinleri
Work rights and permits of foreign employees in Turkish and Azerbaijani law
SHOLA SHAHBAZOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileriDokuz Eylül ÜniversitesiÇalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KESER
- Yüksek riskli gebelerin depresif semptom yaygınlığı ve prenatal bağlanma düzeylerinin incelenmesi
Рrevаlenсe оf deрressive sуmрtоms аnd exаminаtiоn оf рrenаtаl аttасhment levels in high risk рregnаnсу
DILFUZA MURADOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EbelikSağlık Bilimleri ÜniversitesiEbelik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMİN AYDIN KARTAL
- Évаluаtiоn du prоcеssus d'аdhésiоn dеs pаys dеs Bаlkаns Оccidеntаux à l'Uniоn Eurоpéеnnе : Étudе dе cаs du Mоnténégrо еt dе lа Sеrbiе
Batı Balkan ülkelerinin Avrupa birliğine katılım sürecinin değerlendirmesi : Karadağ ve Sırbistan vaka analizi
АMİNA DЕDЕIĆ
Yüksek Lisans
Fransızca
2019
Uluslararası İlişkilerGalatasaray ÜniversitesiUluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MENENT SАVАŞ CАZАLА