Geri Dön

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

  1. Tez No: 574724
  2. Yazar: BEYZA KOCAOĞLU
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHAR SOĞUTMAZ ÖZDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 144

Özet

Bitki ıslahçıları ve bilim insanları, büyüyen dünya nüfusunun gıda ve yem talebini karşılamak için abiyotik strese dayanıklı yeni çeşitler geliştirmeye çalışmaktadır. Tohum ön uygulaması (priming), bitkinin metabolizmasını aktive etmek için tohumun ekimden önce çeşitli kimyasallarla muamele edilmesi ile uygulanan bir hidrasyon tekniğidir. Priming senkronize çimlenmeyi sağlamak ve çimlenme oranını arttırmak içinyıllardır kullanılmaktadır. Bununla birlikte, son yıllarda yapılan araştırmalar, priming uygulamasının bitkinin abiyotik strese karşı savunma mekanizması üzerindeki etkisine odaklanmıştır. Brachypodium distachyon, buğday, arpa ve çavdar gibi gıda ve yem tedariğinde öneme sahip tahıllara model bir bitkidir. Bu çalışmada, B. distachyon (Bd-21 hattı) tohumları, hidropriming için distile su, osmopriming için potasyum nitrat (yüzde 1, 2, 3 KNO3) ve hormonal priming için salisilik asit (0.25, 0.5, 0.75 mM SA) ile muamele edilmiştir. Bu sayede, priming uygulamasının çimlenme parametrelerine etkisinin incelenmesi ve priming metotlarının tuz ve kuraklık stresi altındaki B. distachyon'da sebep olduğu fizyolojik ve biyokimyasal değişimlerin değerlendirmesi amaçlanmıştır. Çimlenme testi, tüm priming uygulamalarının, özellikle ortalama çimlenme süresi (MGT), çimlenme endeksi (GI), çimlenme belirsizliği (U) ve senkronizasyon (Z) olmak üzere çimlenme parametrelerine olumlu etkisi olduğunu göstermiştir. Bitkilerin biyokütle ve bitki boyu gibi morfolojik özellikleri, hidropriming ve düşük konsantrasyonlu KNO3 priming uygulamasından olumlu yönde etkilenmiştir. Tuz ve kuraklık stresi altında, prolin içeriği ve nispi membran geçirgenliği (RMP) artarken, nispi su içeriği (RWC) ve klorofil konsantrasyonu azalmıştır. Antioksidan seviyeleri (katalaz-CAT, peroksidaz-POD ve süperoksit dismutaz-SOD), priming uygulamaları arasında önemli farklılıklar göstermiştir. Genel olarak, yüzde 1 KNO3 ile priming uygulamasının, tuz ve kuraklık stresi altındaki B. distachyon'da tolerans sağlamak için tercih edilebileceği sonucuna varılabilir. Bilgimiz dahilinde B.distachyon'da priming uygulaması ilk bu çalışmada yapılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, priming sonrası B. distachyon ve diğer tahıllarda abiyotik stres toleransının altında yatan moleküler mekanizmaları araştırmak için omik çalışmalarda kullanılabilir.

Özet (Çeviri)

Plant breeders and scientists try to develop more precise solutions for the production of new varieties, which are more resistant to abiotic stress to supply the food and feed demand of the growing world population. Seed priming is a hydration technique by treating seeds with various chemicals to activate the metabolism of the plant prior to sowing. For many years, seed priming has been used to achieve synchronized germination and increased germination rate. However, in recent years, studies have focused on the effect of seed priming on the plant's defense mechanism against abiotic stress. Brachypodium distachyon is a model plant for important cereals such as barley, wheat and rye that have great importance as food and feed supply. In this study, B. distachyon (Bd-21 line) seeds were treated with distilled water for hydropriming, potassium nitrate (1, 2, 3 per cent KNO3) for osmopriming, and salicylic acid (0.25, 0.5, 0.75 mM SA) for hormonal priming to investigate the effect of seed priming on germination parameters and evaluate the physiological and biochemical changes caused by different priming methods in B. distachyon plants under salt and drought stress. The germination test showed that all priming methods had a positive effect on seed germination parameters, in particular, mean emergence time (MGT), germination index (GI), uncertainty of germination (U) and synchronization (Z). Morphological characteristics of plants such as biomass and plant height were positively affected by hydropriming and low concentrations of KNO3. Relative water content (RWC) and chlorophyll concentration decreased while proline content and relative membrane permeability (RMP) increased under salt and drought stress. Antioxidant levels (catalase-CAT, peroxidase-POD and superoxide dismutase-SOD) showed extensive variation and significant differences among priming treatments. Overall, it can be concluded that osmopriming with 1 per cent KNO3 would be preferable for drought and salt stress tolerance in B. distachyon. To our knowledge, seed priming was performed for the first time in B. distachyon with this study. Therefore, the results of this study can further be used in omics studies to explore the molecular mechanisms underlying abiotic stress tolerance of B. distachyon and other cereal grains after seed priming

Benzer Tezler

  1. Yeşil sentezlenen magnetit nanopartikülün (Fe3O4NP) domatesin (Solanum lycopersicum L.) çimlenme, büyüme ve fizyolojisi üzerindeki etkileri

    Assesment of the effects of green synthesized magnetit nanoparticle (Fe3O4NP) on germination, growth and physiology of tomato (Solanum lycopersicum L.)

    BESTE TOTKANLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyolojiEge Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LALE AKTAŞ

  2. Use of NMR relaxometry to assess physicochemical characteristics of seeds and grains

    Tohum ve tahılların fizikokimyasal özelliklerini değerlendirmek için NMR relaksometrenin kullanımı

    KÜBRA ÜNAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİL MECİT ÖZTOP

    PROF. DR. HAMİ ALPAS

  3. Tuz stresi ve geri kazanım sürecinde biberin morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal değişimlerinin incelenmesi

    Investigation of morphological, physiological and biochemical changes of pepper during salt stress and recovery process

    HACİ YUSUF KADAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    ZiraatVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM ÜZAL

  4. Ayçiçeği ve buğday bitkisi kök eksudatlarının Sinapis arvensis ve Sinapis alba türlerinin tohum çimlenmesi ve fide gelişimi üzerine allelopatik etkilerinin araştırılması

    The investigation allelopathic effects of sunflower and wheat plant root exudates on seed germination and seedling growth of Sinapis arvensis and Sinapis alba species

    MUSTAFA BAYRAM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BotanikNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BENGÜ TÜRKYILMAZ ÜNAL

  5. Doğu ladini [Picea orientalis (L.) Link] fidanlarının bazı fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine kuraklık stresinin etkisi ile morfolojik özellikler arasındaki ilişki

    The relationship between the effects of drought stress on some physiological and biochemical properties and morphological characteristics of oriental spruce [Picea orientalis (L.) Link] seedlings

    AHMET KEREM SERTER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FAHRETTİN ATAR