Geri Dön

Bakır oksit nanopestisitine maruz kalan mısır (Zea mays L.) fidelerine uygulanan tavuk tüyü protein hidrolizatının azot metabolizması, antioksidan sistem ve ASA-GSH döngüsü üzerine etkilerinin fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler analizlerle belirlenmesi

Determination of the effects of chicken feather protein hydrolyzate applied to maize (Zea mays L.) seedlings exposed to copper oxide nanopesticide on nitrogen metabolism, antioxidant system and ASA-GSH cycle by physiological, biochemical and molecular analysis

PDF İndir

  1. Tez No: 809714
  2. Yazar: AYKUT KARAMAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÖZKAN AKSAKAL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

Amaç: Bakır içeren nanopestisitler (Cu(OH)2 NP), bitki koruma ürünlerinin etkinliğini artırmak için modern tarımda fungisitler olarak popülerlik kazanmıştır. Bununla birlikte, bu nanopestisitlerin kültür bitkileri üzerindeki etkileri ve toksisitesi tam olarak bilinmemektedir. Tavuk tüyü protein hidrolizatları (TTH), yüksek azot, protein ve amino asit içerikleriyle tanınmaktadır. Bu çalışmada, mısır fidelerinde Cu(OH)2 NP stresinin neden olduğu oksidatif hasarın azaltılmasında fidelere eksojen olarak uygulanan TTH'ın potansiyelinin araştırması amaçlanmıştır. Yöntem: Bu çalışmada model bitki olarak mısır kullanılmıştır. Hidroponik olarak yetiştirilen mısır fidelerinin yapraklarına, 500 mg/L Cu(OH)2 NP ve 500 mg/L TTH püskürtüldükten sonra fidelerde kök ve gövde uzunluğu, klorofil, protein, prolin ve toplam fenolik madde miktarlarının yanı sıra malondialdehit (MDA), hidrojen peroksit (H2O2) ve süperoksit (O2•-) seviyeleri ölçülmüştür. Ayrıca askorbat-glutatyon (ASA-GSH) döngüsünde yer alan enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidanların aktiviteleri ve miktarları analiz edilmiştir. Yine, antioksidan enzimlerin aktivitelerindeki değişiklikler ve azot metabolizması ile ilişkili enzimlerin aktivitelerinin yanı sıra antioksidan sistem, ASA-GSH döngüsü ve azot metabolizması ile ilişkili genlerin ekspresyonlarındaki değişiklikler RT-PCR kullanılarak belirlenmiştir. Bulgular: Çalışmada Cu(OH)2 NP stresinin aşırı ROS üretimine yol açtığı, bitki büyümesini engellediği ve doğal savunma sistemine zarar verdiği gözlenmiştir. Bununla birlikte, Cu(OH)2 NP stresi altındaki fidelere TTH uygulamasının lipid peroksidasyonunun yanı sıra O2•- ve H2O2 birikimini azaltarak stresin etkilerini hafiflettiği görülmüştür. TTH'ın bunu hem enzimatik hem de enzimatik olmayan antioksidan aktivitelerini artırarak, gen ekspresyonunu düzenleyerek ve ASA-GSH döngüsünü modüle ederek başardığı tespit edilmiştir. Ayrıca, mısır fidelerinin kök ve gövdesindeki Cu konsantrasyonunun, Cu(OH)2 NP uygulaması ile önemli ölçüde arttığı kaydedilmiştir. Cu(OH)2 NP stresi altında, eksojen TTH uygulamasının, ilgili genlerinin ekspresyonu ile birlikte nitrat redüktaz, nitrit redüktaz, glutamin sentaz, glutamat sentaz ve glutamat dehidrogenaz enzimlerinin aktivitelerini artırdığı belirlenmiştir. Sonuç: Bu çalışma, Cu(OH)2 NP stresinin kültür bitkilerinde olumsuz koşulları tetiklediğini, bitki büyümesini engellediğini ve Cu içeriğini ve oksidatif stres belirteçlerini artırdığını ortaya koymuştur. Öte yandan, TTH uygulamasının, önemli antioksidan moleküllerin konsantrasyonlarını artırarak ve oksidatif savunma sistemi enzimlerini aktive ederek bu olumsuz etkileri hafiflettiği gözlenmiştir. Yine, TTH'ın bitkilerde azot metabolizmasını olumlu yönde etkilediği tespit edilmiştir. Bu bulgular, TTH'ın Cu(OH)2 NP'nin zararlı etkilerine karşı koymak için umut verici bir madde olarak kullanılabileceğini ve böylece tarımda bitki sağlığını ve üretkenliğini artırabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Purpose: Copper-based nanopesticides (Cu(OH)2 NP) have gained popularity as fungicides in modern agriculture. However, there is limited research on the behavior, movement, and toxicity of these nanopesticides in crop plants. Chicken Feather Protein hydrolysates (CFPH) are known for their high nitrogen, protein, and amino acid content. This study aimed to investigate the potential of CFPH in mitigating oxidative damage induced by Cu(OH)2 NP stress in maize seedlings. Method: In this study, maize was selected as the model plant. Hydroponically grown maize seedlings were subjected to leaf spraying of 500 mg/L Cu(OH)2 NP and 500 mg/L CFPH. The effects on root and stem length, chlorophyll content, protein content, proline content, total phenolic content, as well as levels of malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H2O2), and superoxide (O2•-) were evaluated. Additionally, the activities of enzymatic and non-enzymatic antioxidants involved in the ascorbate-glutathione (ASA-GSH) cycle were analyzed. Changes in the activities of antioxidant enzymes, enzymes related to nitrogen metabolism, and the transcription of genes associated with the antioxidant system, nitrogen metabolism, and ASA-GSH cycle were determined using RT-PCR. Findings: Cu(OH)2 NP stress led to excessive ROS production, hindered plant growth, and damaged the natural defense system. However, the application of CFPH mitigated these effects by reducing O2•- and H2O2 accumulation, as well as lipid peroxidation. CFPH achieved this by enhancing both enzymatic and non-enzymatic antioxidant activities, regulating gene expression, and modulating the ascorbate-glutathione cycle. Furthermore, Cu concentration in the root and stem of maize seedlings increased significantly with Cu(OH)2 NP treatment. Under Cu(OH)2 NP stress, exogenous CFPH administration improved the activities of nitrate reductase, nitrite reductase, glutamine synthase, glutamate synthase, and glutamate dehydrogenase enzymes, along with the expression of their related genes. Results: The study revealed that Cu(OH)2 NP stress induces adverse conditions, impeding plant growth and increasing Cu content and oxidative stress markers. However, the application of CFPH alleviated these negative effects by boosting the concentrations of crucial antioxidant molecules and activating oxidative defense system enzymes. Moreover, CFPH positively influenced nitrogen metabolism in plants. These findings suggest that CFPH could serve as a promising supplement to counteract the harmful impacts of Cu(OH)2 NP, thereby enhancing plant health and productivity in agricultural settings.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    914944

    Pavlonya (Paulownia) bitkisi ekstraktı kullanılarak yeşil sentez yöntemi ile Bakır Oksit Nanopartiküllerinin (CuO NP) sentezi, karakterizasyonu ve bazı biyolojik aktivitelerinin belirlenmesi

    Synthesis, characterisation and determination of some biological activities of Copper Oxide Nanoparticles (CuO NPs) by green synthesis method using Pavlonia (Paulownia) plant extract

    BURAK KIRLANGIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyomühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ESEN ÇAKMAK

  2. Tez No

    258729

    Bakır oksit/titanyum dioksit heteroeklem yapıların elektriksel ve optiksel özelliklerinin incelenmesi

    The investigation of electrical and optical properties of copper oxide/titanium dioxide heterojunction devices

    NURCAN YILDIRIM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TÜLAY SERİN

  3. Tez No

    505536

    Fe-CuO ince filmlerinin fiziksel özelliklerinin

    The analysis of the physical properties on Fe-CuO thin films

    MURAT TOKUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞÜKRÜ KARATAŞ

  4. Tez No

    626251

    Numerical investigation of thermal and hydraulic performance a twisted tube modified by using 'cuo/water' nanofluid

    'Bakır oksit-su' nano akışkanlığı kullanarak helezon hortumun termal ve hidrolik performansının sayısal incelemesi

    MOHAMMED AHMED MOUSA AL-HAMEEDAWI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN

  5. Tez No

    552395

    Kimyasal depolama yöntemiyle üretilen CU2O ince filmlerin yapısal ve optiksel özelliklerinin incelenmesi

    Structural and optical properties of CU2O thin films produced by chemical bathdeposition method

    DİLEK AKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BUKET SAATÇİ

    DOÇ. DR. EMİNE GÜNERİ

Geri Dön