Effects of major global climate change components on nutritional physiology and biofortification of wheat
İklim değişikkliği temel bileşenlerinin buğdayın beslenme fizyolojisi ve biyofortifikasyonuna etkileri
- Tez No: 488358
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LEVENT ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyomühendislik, Genetik, Biology, Bioengineering, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Artan atmosferik karbondioksit (CO2) ve tarımsal kuraklık olayları iklim değişikliğinin iki önemli bileşenidir. Genel olarak yüksek CO2, kuraklık stresinin olumsuz etkilerini hafifletmekte ve tahılların biyokütle üretimini ve verimini arttırmaktadır. Bununla birlikte, yükseltilmiş CO2'nin bitkiler üzerindeki söz konusu olumlu etkisi büyüme ortamında mineral besinlerin bulunabilirliğine bağlıdır. Üstelik, artan CO2, hem vejetatif dokularda hem de tanede besin maddelerinin (örneğin Zn, Fe ve N) seyrelmesi ile ilişkilidir. Bu projenin amacı, ekmeklik buğdayın (Triticum aestivum) beslenme fizyolojisi üzerine yükseltilmiş CO2'in, K ve Zn eksikliğinin, uygulanan N formu ve kuraklık stresinin etkilerini araştırmaktır. Yüksek CO2'nin bitki fotosentez performansı ve biyokütle üretimi üzerindeki olumlu etkileri hem sulu hem de kurak koşullarda K eksikliğinden olumsuz şekilde etkilenmiştir. K eksikliğinden etkilenen bitkilerin kaynak yapraklarında yüksek CO2 ve kuraklık stresi uygulamalarında daha fazla karbonhidrat birikimi olduğu belirlenmiştir. İleriki büyüme dönemlerinde ise yüksek CO2 uygulaması, K eksikliğinin tane verimi üzerindeki olumsuz etkisini başak sayısı ve bin tane ağırlığını olumlu yönde etkileyerek telafi etmiştir. Yükseltilmiş CO2 ayrıca Zn eksikliği ve kuraklık stresinin bitki biyokütle üretimi ve tane verimi üzerindeki olumsuz etkilerini iyileştirmiş, ancak özellikle düşük Zn uygulanan bitkilerde Zn ve protein konsantrasyonu bakımından tane besin kalitesinin düşmesine neden olmuştur. Uygulanan N formuyla ilgili olarak da yükseltilmiş CO2'den en fazla NH4NO3 uygulanan bitkiler etkilenmiş, en yüksek biyokütle artışı yanında optimum N ve karbonhidrat metabolizması da bu uygulamada gerçekleşmiştir. Bununla birlikte, artan CO2 uygulamasında hem yeşil aksam hem de tanede mineral besinlerin çoğu seyreldiği için, gelecekte daha yüksek CO2 içeren bir iklimin insan ve hayvan beslenmesi üzerine ciddi sonuçları olacağı öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Increasing atmospheric carbon dioxide (CO2) and episodes of agricultural drought are two of the important aspects of climate change. In general, elevated CO2 enhances crop biomass production and yield along with mitigating the adverse effects of drought stress. However, this favorable effect of elevated CO2 on plants is highly dependent on the immediate availability of mineral nutrients. Moreover, elevated CO2 is associated with decreased nutrient (e.g. Zn, Fe and N) concentrations in vegetative tissues as well as the grain. The purpose of this project was to investigate the effect of elevated CO2 on nutritional physiology of bread wheat (Triticum aestivum) as influenced K and Zn deficiencies, N form and drought stress. It was found that K deficiency severely impeded the positive effects of elevated CO2 on photosynthetic performance and biomass production of well-watered or drought-stressed plants. Plants suffering from K deficiency also accumulated more carbohydrates in source leaves under elevated CO2 and drought stress conditions. In later growth stages, elevated CO2 partly compensated the effect of K deficiency on grain yield through influencing number of spikes and thousand grain weight. Elevated CO2 was also shown to ameliorate adverse effects of Zn deficiency and drought stress on biomass production and grain yield but with a concomitant deterioration of the grain nutritional quality in terms of Zn and protein concentration, particularly in plants with low Zn supply. Concerning N form, elevated CO2 was most effective on NH4NO3 treated plants resulting in the highest biomass enhancement ratio and an optimum N and carbohydrate metabolism. Nevertheless, elevated CO2 caused dilution of most of the mineral nutrients in both foliage and grain, suggesting that a future climate with elevated CO2 may result in serious consequences to human and animal nutrition.
Benzer Tezler
- Kentsel alanlardaki fiziksel ve sosyoekonomik belirleyicilerin çocuk sağlığına etkilerinin CBS ile araştırılması
Investigating the effects of physical and socio-economic determinants on children health through GIS
ASLI KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Coğrafyaİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU
- Kentsel mikro iklimin iyileştirilmesine yönelik kent dokularında ısı adası etki değerlendirme ve azaltım stratejileri geliştirme modeli: İstanbul örneği
The model of urban heat island impact assessment and mitigation strategies in urban fabric to improve urban microclimate: The case of İstanbul
DENİZ ERDEM OKUMUŞ
Doktora
Türkçe
2022
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH TERZİ
- İklim değişikliğinin buğday bitkisinin gelişimi ve verimine olası etkilerinin bitki-iklim simulasyon modeli ile incelenmesi
Examination of possible effects of climate change on wheat growth and yield by a crop-climate simulation model
OSMAN ÇAYLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT ŞAYLAN
- Uzun dönemde meydana gelen Akdeniz ve Karadeniz'deki deniz seviyesi değişimlerinin boğazlar sistemi üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of long term sea-level variations in the Mediterranean and the Black Sea on the Turkish straits system
CEM ŞENDURAN
Doktora
Türkçe
2022
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Sakarya Havzası'nın yüksek çözünürlüklü hidrolojik modelinin yapılandırılması
Structuring the high resolution hydrological model of Sakarya Basin
SALİM YAYKIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPASLAN EKDAL