Qualitative investigation of the iron deficiency response in different plant lineages
Çeşitli bitki soylarının demir elementi eksikliğine tepkilerinin nitel olarak incelenmesi
- Tez No: 830656
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEÇKİN EROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Ziraat, Biology, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Demir (Fe) bitki beslenmesi için esansiyel bir elementtir. Fe'nin kalkerli topraklardaki düşük biyoyararlanımı bitkide Fe eksikliğine neden olur. Fe eksikliğiyle savaşmak için bitkiler strateji I ve II olarak adlandırılan iki strateji geliştirmişlerdir. Strateji I Fe(III)ün Fe(II)ye ferric reduktaz oksidaz(FRO) yardımıyla indirgenmesi, bir proton pompası proteini yardımıyla asitlenmesini ve kumarin adı verilen ikincil metabolitlerin salgılanmasını içerir. Fe eksikliğine bitkilerin verdiği tepkinin ne boyutta korunup ne boyutta farklılık gösterdiğini anlayabilmek için bitkileri kumarin depolama, Fe indirgeme ve rizosfer asidifiye etme özellikleri açısından taradık. Tarama yapılan bitkiler arasında yalnızca alkali veya yalnızca asidik toprakta yaşayabilen, yani sırasıyla kalsikol ve kalsifuj bitkiler de bulunmaktaydı. Tohumları steril ortamlarda yetiştirebilmek için pek çok parameter optimize edildi. Agar ortam yüzey sterilizasyonu yapılabilen küçük tohumları, hidroponik ortam etkili bir yüzey sterilizasyonu protokolü geliştirilemeyen büyük tohumları yetişitirmede kullanıldı. Fe eksikliği oluşturabilmek için bitkiler Fe içermeyen agar veya hidroponik ortamlarda legümler için 14, diğerleri için 4-10 gün bekletildi. Sonuçlar bitkilerin çoğunun, buğdaygiller strateji II ve diğerleri strateji I olmak üzere, Fe eksikliğine verdikleri tepkinin korunduğunu gösterdi. Ama ilginç bir şekilde kalsifüj bitkiler Fe eksikliğine karşı rizosfer asitleme ve kumarin salma cevaplarını çok düşük seviyelerde gösterdi. Kalsikol türler Fe rejimine bağlı olmadan kumarin salgıladı ve rizosfer asitlemesi göstermedi. Fe eksikliğinde, bütün strateji I bitkileri FRO aktivitesi gosterdi. Bu çalışma kalkerli ve asidik topraklarda farklı bitkisel dağılımların anlaşılmasında bu bitkilerin Fe eksikliğine verebildikleri tepkinin bir faktör olarak kabul edilmesi gerektiğini göstermektedir. Bunun ekofizyolojik açıdan önemli sonuçları olabilir.
Özet (Çeviri)
Iron (Fe) is an essential micronutrient for plant nutrition and despite it being an abundant material on Earth its low bioavailability in calcareous soil leads to Fe deficiency in plants. To combat Fe deficiency, plants employ two different Fe uptake strategies, namely Strategy I and II. The hallmark of Strategy I response is reduction of Fe(III) to Fe(II) via a ferric reductase oxidase (FRO), rhizosphere acidification via a proton pump, and Fe(III) chelation via secondary metabolites (coumarins) secretion. To understand the extent of the Fe deficiency response in several plant species and its cross-lineage conservation we screened the plants for their response to Fe deficiency regarding coumarins accumulation, Fe reduction ability and rhizosphere acidification. Screened plants included ones whose growth was strictly restricted to either alkaline soil (calcicole) or acidic soil (calcifuge). To culture seeds on sterile conditions, various parameters were optimized. Half MS agar media was used to grow the plants with small seeds for which a surface sterilization method was established. Hydroponics was used to grow plants with big seeds for which surface sterilization was challenging. To induce Fe deficiency the plants were transferred to agar media and Hoagland's solution without Fe for 14 days for legumes and 4-10 days for the rest. Our results showed that most plants have a conserved pattern of the Fe deficiency response with grasses employing Strategy II mechanisms and non-grasses employing Strategy I. However, calcifuge plants showed little to no rhizosphere acidification and coumarin secretion, whereas the calcicole species showed continuous coumarin secretion regardless of the Fe supply in the media and little to no rhizosphere acidification. FRO activity increased in all dicot species in response to Fe deficiency, regardless of their calcicole, calcifuge, or other status. This study found evidence that differential plant distribution on calcareous and acidic soils may be determined by the extent of their response to Fe deficiency, having important implications in plant ecophysiology.
Benzer Tezler
- Tip60 geninin demir metabolizmasının düzenlenmesindeki rolünün fare karaciğer dokusunda araştırılması
Investigation of the role of Tip60 gene in the regulation of iron metabolism in mouse liver
NURDAN GÖNÜL
Doktora
Türkçe
2018
BiyokimyaAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN BUDAK
- Demir yüklemesi durumunda tiyoredoksin sistemin fare karaciğer ve böbrek dokusunda gen ve protein seviyesinde çalışılması
Investigation of the thyoredoxine system to the gene and protein level of mouse liver and kidney tissues in iron loading
FEYZA SÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyolojiAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN BUDAK
- Domateste demir eksikliğine dayanıklılığın morfolojik, fizyolojik ve genetiksel açıdan incelenmesi
Morphological, physiological and genetic studies in tomato under iron (Fe) deficiency conditions
HAYRİYE YILDIZ DAŞGAN
Doktora
Türkçe
1999
ZiraatÇukurova ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZIM ABAK
PROF. DR. İSMAİL ÇAKMAK
- Demir eksikliği anemisi olan çocuklarda tam kanda trombosit agregasyonu
Investigation of platelet aggregation in whole blood of infants with iron deficiency anemia
AVNİ ATAY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1997
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGATAÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
- Investigation of genetical material decorated nanoparticles usability as a new generation biochemical strategy in cancer therapy
Yeni nesil biyokimyasal strateji olarak genetik materyal ile dekore edilmiş nanopartiküllerin kanser tedavisinde kullanılabilirliğinin araştırılması
GÖKNUR KARA
