Arpa bitkisinin kuraklık toleransı üzerine tio2 nanopartikül ön uygulamalarının etkileri
Effects of titanium nanoparticle pretreatments on drought tolerance of barley plant
- Tez No: 574246
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞİN GÜZEL DEĞER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Kuraklık stresi tarımsal verimi sınırlayan en önemli faktörlerden biridir. Küresel ısınmanın sonucu olarak dengesiz yağış rejimlerinin ve yer yer çölleşmenin meydana geldiği gözlenmektedir. Bu sebeple de gün geçtikçe verimli tarım arazilerine olan ihtiyaç artmakta ve kuraklığa dayanıklı bitkilerin geliştirilmesi anbean daha fazla önem kazanmaktadır. Tarımsal uygulamalarda stresin etkilerini azaltmak ve ürün verimini arttırmak için kullanılması düşünülen alternatiflerden biri de nanoteknoloji/nanopartiküllerin uygulanmasıdır. TiO2 nanopartikülü beyaz renkli, birçok endüstriyel alanda kullanılan bir nanopartiküldür. Arpa (Hordeum vulgare L.) dünya üzerinde birçok alanda kullanılan, kısa bir büyüme periyodu olan stratejik öneme sahip bir tahıl bitkisidir. Bu çalışmada arpa bitkilerine çimlenme sonrası 3., 5. ve 7. günlerde 25 mg L-1 ve 50 mg L-1 dozlarında TiO2 nanopartikülü spreyleme yoluyla uygulanmıştır. 10.günde bitkiler kuraklık stresine maruz bırakılmıştır. Kuraklık stresinin başlamasını takiben 1. 3. ve 5. günlerde bitkiler hasat edilmiştir. Hasat edilen bitkiler fizyolojik, moleküler ve mikroskobik olarak incelenmiştir. Özellikle kuraklık stresinin 5. gününde TiO2 nanopartikül ön uygulamasının sürgün boyunu ve yaprak su potansiyelini arttırdığı belirlenmiştir. TiO2 nanopartikül ön uygulamalarının kuraklık stresinde arpa bitkisinin turgor durumunu korumasına yardımcı olduğu gözlemlenmiştir. TiO2 nanopartikül ön uygulaması ile kuraklık stresi koşullarında Lazer Konfokal incelemesinde süperoksit radikalinin ışıma seviyesinin düştüğü ve böylelikle stresin etkilerinin azaldığı tespit edilmiştir. Nitrik oksit ise tüm uygulama gruplarında kontrole göre artış göstermiştir. Özellikle stresin 3. gününde nanopartikül uygulanan gruplarda CAT gen aktivite seviyesi dikkat çekici bir şekilde artış göstermiştir. Spreyleme sonucu dokularda Ti02 nanoparçacıklarının varlığı Geçirimli Elektron Mikroskobu incelemesi ile tespit edilmiştir. Çalışma sonuçlarımıza göre normal koşullar altında TiO2 nanopartikül uygulamasının bitkiler üzerinde negatif etki gösterdiği ancak kuraklık stresi altındaki bitkilerde stresin etkilerini azalttığı ve bitkileri stres koşullarına karşı daha dayanıklı hale getirdiği tespit edilmiştir. Bu etkilerin ise konsantrasyona ve güne bağlı olarak değişiklik gösterdiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Drought stress is one of the most important factors limiting agricultural productivity. As a result of global warming, unbalanced precipitation regimes and occasional desertification are observed. Therefore, the need for fertile agricultural land is increasing day by day and the development of drought-resistant plants is becoming more important. One of the alternatives used to reduce the effects of stress in agricultural applications and increase product yield is the applications of nanotechnology/nanoparticles. TiO2 nanoparticles is a white colored nanoparticle used in many industrial fields. Barley (Hordeum vulgare L.) is a strategically important cereal plant that has a short growth period and is used in many areas around the world. In this study, TiO2 nanoparticle was applied to barley plants by spraying 25 mg L-1 and 50 mg L-1 on the 3rd, 5th and 7th days after germination. On the 10th day, the plants were exposed to drought stress. Plants were harvested on days 1, 3 and 5 following the onset of drought stress. Harvested plants were examined physiologically, molecularly and microscopically. It was determined that TiO2 nanoparticle pretreatment increased the shoot height and leaf water potential especially on the 5th day of drought stress. It has been observed that TiO2 nanoparticle pretreatments helps the barley plant to maintain turgor status in drought stress. With the treatment of TiO2 nanoparticle, it was found that the radiation level of superoxide radical decreased in the laser confocal examination under drought stress conditions and thus the effects of stress decreased. Nitric oxide increased in all application groups compared to control group. CAT gene activity levels were significantly increased especially in the groups treated with nanoparticles on day 3 of stress. The presence of TiO2 nanoparticles in the tissues as a result of spraying was spotted out by Transmission Electron Microscope (TEM) examination. According to the results of the study, under normal conditions, TiO2 nanoparticle application had negative effects on the plants but it decreased the effects of stress in the plants under drought stress and made the plants more protected against stress conditions. These effects were determined to vary depending on concentration and day.
Benzer Tezler
- Kuraklık şartlarında Hordeum vulgare l. (arpa) bitkisine uygulanan siklitolün protein ifadeleri ve aba seviyesi üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of cyclitol applied to Hordeum vulgare l. (barley) on proteinexpression and aba level in drought conditions
AYŞE GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyoteknolojiMersin ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERPİL ÜNYAYAR
ÖĞR. GÖR. SERTAN ÇEVİK
- Proteome analysis of Brachypodium distachyon leaves under drought stress
Kuraklık stresi altında Brachypodium distachyon yapraklarının proteom analizi
ÖZGE TATLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Bazı arpa ( Hordeum vulgare L. ) genotiplerinde kurağa dayanım yönünden transpirasyon hızı ve su kullanım etkinliklerinin belirlenmesi
Determination of transpiration rate and water use efficiency in terms of drought resistance in some barley( Hordeum vulgare L. ) genotypes
HASAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
ZiraatDicle ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET YILDIRIM
- Kuraklık stresi uygulanan bazı kültür (Hordeum vulgare L.) ve yabani (Hordeum spontaneum) arpa genotiplerinde stresin gen ifadesi düzeyinde incelenmesi
Investigation of stress at the level of gene expression in some culture (Hordeum vulgare L.) and wild (Hordeum spontaneum) barley genotypes under drought stress conditions
ELİF YETİLMEZER
- Physiological and biochemical analysis of seed priming effect on Brachypodium distachyon under abiotic stress
Abiyotik stres altındaki Brachypodium distachyon'da tohum ön uygulama etkisinin fizyolojik ve biyokimyasal analizi
BEYZA KOCAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHAR SOĞUTMAZ ÖZDEMİR