Kuraklık stresi uygulanan karpuz (Citrullus lanatus (Thunb.) Mansf.) bitkisinde hormonal değişim ve etkileşimlerin incelenmesi
Investigation of hormonal change and interactions in watermelon (Citrullus lanatus (Thunb.) Mansf.) plant with drought stress
- Tez No: 845435
- Danışmanlar: PROF. DR. FİKRET YAŞAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 169
Özet
Küresel ölçekte yaşanan iklim değişiklikleri ve kuraklık önemli bir sorun olarak gündemi meşgul etmektedir. Kuralık stresinin olumsuz sonuçlarını gözlemleme ve çözüme odaklı çalışmalar önem kazanmıştır. Bu çalışma, karpuz (Citrullus lanatus (Thunb.) Mansf.) bitkisinin Crimson Sweet (standart) çeşidi ve Diyarbakır (yerel üreticilerden temin edildi) genotipi olmak üzere iki farklı karpuz genotipi kullanıldı. Deneme tesadüf parselleri deneme desenine göre iklim odasında, 25 0C sıcaklık, %65 oransal nem ve 600 µmol m-2 s-1 ışık yoğunluğunda 16 saat aydınlık, 8 saat karanlık koşullarında yürütüldü. Bitkiler farklı Polietilen Glikol (6000) dozları kullanılarak hidroponik ortamda yetiştirildi. PEG (6000) dozları (%2.5, %5, %7.5 ve %10) kullanılarak, uygulama yapılması akabinde 4. ve 8. günler olmak üzere iki ayrı zamanda bitkilerden kantitatif örnekler alınmıştır. Kök, gövde ve yaprak ağırlıkları (g), gövde uzunluğu (cm) ve çapı (mm), boğum arası uzunluğu (mm), yaprak sayısı, 1-5 kuraklık stresi skala özellikleri incelenmiştir. Ayrıca incelenen karpuz bitkilerinin değişik kısımlarında (kök, gövde ve yaprak) makro ve mikro (K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, Cu2+ ve Zn2+) besin elementi içerikleri, antioksidatif enzim aktiviteleri (süperoksit dismutaz, katalaz ve askorbat peroksidaz) MDA içerikler, klorofil okuma değerleri (SPAD), net fotosentez oranları, hormonal düzeyleri (giberellik asit, indol asetik asit, absisik asit ve zeatin), uygulanan PEG dozları ile bitkilerde oluşan stresin bu parametreler açısından etkileri araştırıldı. Kuraklık stresinin, kullanılan PEG dozlarının yükselmesine paralel olarak bitki gelişim parametreleri üzerinde olumsuz etkileri bakımından artış gözlendi. Bitkilere uygulanan PEG dozlarının artışı ile ortaya çıkan önemli belirtiler, bitkilerde yaprak ağırlığı ve yaprak sayısında saptandı. Bu semptomları takiben, özellikle yaşlı yapraklardan başlayarak sararma, bu yapraklardan itibaren kuruma ve dökülme, yaprak alanının azalması ve kök gövde bütünlüğünü etkileyerek genel anlamda bitkinin büyümesinde sınırlanmalara neden oldu. Kuraklık stresinin bitkilerin gelişim parametreleri üzerinde farklı etkiler yarattığını ve çeşit/genotiplere bağlı olarak değişim gösterdiği saptandı. Oluşturulan stres %2.5 PEG ve %5 PEG uygulamalarında hafif düzeyde etkisini göstermiş ve %7.5 PEG uygulamasında karpuz bitkilerin savunma mekanizmalarını harekete geçirerek mücadele etmiş, %10 PEG uygulamasında ise belirgin kloroz ve gelişimde yavaşlama gözlemlenmiştir. İncelenen kapuz çeşitlerinin stres altında bulunma gün sayıları arttıkça kloroz ve gelişimde yavaşlama şiddetlendi. Diyarbakır genotipi, Crimson Sweet çeşidine nazaran gelişim parametreleri açısından PEG dozlarından daha az etkilendiği tespit edildi. Kuraklık stresi bitkilerde hormonal değişimlere neden olmuş, özellikle ABA, GA3, IAA, ve Zeatin miktarlarında belirgin artışlar gözlemlenmiştir. Her iki çeşitte de özellikle %7.5 ve %10 PEG uygulamalarında hormonal cevaplar daha belirgindir. Diyarbakır (Yerel) genotipi, özellikle ABA ve GA3 hormonlarında daha yüksek birikim göstermiştir. Bu değişiklikler, bitkilerin kuraklık stresine adaptasyon mekanizmalarını incelemek adına önemli veriler sunmaktadır. Her iki çeşitte de PEG dozları arttıkça ABA miktarında artış gözlemlenmiş, özellikle %7.5 ve %10 PEG uygulamalarında belirgindir. Karpuz bitkileri stres altında ABA gibi stres hormonlarının üretimini artırmıştır. Bu durum %7.5 ve %10 PEG uygulamalarında önemli bir stresle başa çıkmaya çalıştığının önemli bir göstergesidir. Kuraklık stresi altındaki karpuz bitkilerinde MDA ve antioksidan enzim aktivitelerinde genel anlamda artışlar saptandı. Kuraklık etkisi ile fotosentez hızında düşüşler görüldü. Bitkilerin kök, gövde ve yaprak aksamlarında farklı PEG dozları ve farklı günlerinde iyonlarındaki değişimler genellikle çeşitlere özgü olduğu belirlendi. Özellikle belirgin değişimler, çeşitlere ve iyon türlerine bağlı olarak farklılık göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Global-scale climate changes and drought have become significant issues occupying the agenda. Observing the adverse effects of drought stress and engaging in solution-oriented studies have gained importance. This study utilized two different watermelon genotypes, namely the Crimson Sweet (standard) variety and the Diyarbakır genotype (obtained from local producers). The experiment was conducted in a randomized complete block design in a climate chamber under conditions of 25°C temperature, 65% relative humidity, and 600 µmol m-2 s-1 light intensity for 16 hours of light and 8 hours of darkness. Plants were grown hydroponically using different doses of Polyethylene Glycol (6000). Quantitative samples were taken from the plants on the 4th and 8th days after the application of PEG (6000) doses (%2.5, %5, %7.5, and %10). Various parameters related to plant growth, including root, stem, and leaf weights (g), stem length (cm), and diameter (mm), internode length (mm), leaf number, and a 1-5 drought stress scale, were examined. Furthermore, the effects of drought stress induced by increasing PEG doses on macro and micro-nutrient contents (K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, Cu2+, and Zn2+), antioxidant enzyme activities (superoxide dismutase, catalase, and ascorbate peroxidase), MDA content, chlorophyll readings (SPAD), net photosynthesis rates, and hormonal levels (gibberellic acid, indole acetic acid, abscisic acid, and zeatin) were investigated in different parts of the examined watermelon plants (root, stem, and leaf). An increase in drought stress was observed in terms of negative effects on plant growth parameters, parallel to the rise in the applied PEG doses. Significant symptoms emerged with the increase in PEG doses, particularly in leaf weight and leaf number. Subsequently, yellowing, drying, and shedding starting from older leaves, reduction in leaf area, and limitations in overall plant growth by affecting root-stem integrity were observed. It was determined that drought stress had different effects on plant growth parameters and varied depending on the variety/genotype. The induced stress showed a mild effect in %2.5 PEG and %5 PEG applications, activated the defense mechanisms of watermelon plants in %7.5 PEG application, and exhibited pronounced chlorosis and growth retardation in the %10 PEG application. The severity of chlorosis and growth retardation intensified with the increasing number of days under stress for the examined watermelon varieties. The Diyarbakır genotype was found to be less affected by PEG doses in terms of growth parameters compared to the Crimson Sweet variety. Drought stress led to hormonal changes in plants, with significant increases observed in ABA, GA3, IAA, and zeatin levels, especially in %7.5 and %10 PEG applications for both varieties. The Diyarbakır (Local) genotype showed higher accumulation, particularly in ABA and GA3 hormones. These changes provide important data for examining plant adaptation mechanisms to drought stress. An increase in ABA levels was observed in watermelon plants as PEG doses increased, especially in %7.5 and %10 PEG applications. Watermelon plants increased the production of stress hormones such as ABA under stress conditions, indicating a significant effort to cope with stress, particularly in %7.5 and %10 PEG applications. Overall increases were detected in MDA and antioxidant enzyme activities in watermelon plants under drought stress. Reductions in photosynthetic rates were observed due to drought effects. Changes in ion concentrations in the roots, stems, and leaves of plants under different PEG doses and on different days were generally found to be specific to varieties. Significant variations were observed, depending on the varieties and ion types.
Benzer Tezler
- Kuraklık stresi uygulanan karpuz (Citrillus lanatus (Thunb.) Mansf.) bitkisine giberellik asit (GA3) hormonu uygulamasının etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of giberalic acid hormone application on watermeon (Citrillus lanatus L.) plant applied to drought stress
ÖMER KAYMAZ
Doktora
Türkçe
2023
ZiraatVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET YAŞAR
- Karpuz bitkisinde bZIP (temel lösin fermuarı) transkripsiyon faktör genlerinin biyoinformatik analizleri ve gen ifadelerinin kuraklık stresi altında incelenmesi
Bioinformatics analysis of bZIP (basic leucine zipper) transcription factor genes in watermelon and analysis of gene expression profiles under drought stress
YASİN KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikKastamonu ÜniversitesiGenetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASEMİN ÇELİK ALTUNOĞLU
- Farklı su kısıtı koşullarında salisilik asit ve prolin uygulamalarının karpuz bitkisinin (Citrullus lanatus) verim, kalite parametreleri ve enzim aktiviteleri üzerine etkisi
The effect of salicylic acid and proline applications on the yield, quality parameters and enzyme activities of watermeon plant in different water deficit conditions
ALPER GÜNGÖR
Doktora
Türkçe
2022
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ARSLAN
- Kontrollü nemlendirme uygulamasının sebze tohumlarında tohum gücünü arttırma amacıyla kullanımı
Use of controlled hydration treatment in order to enhance vigour of vegetable seeds
GAMZE OKÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
ZiraatAnkara ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM DEMİR
- 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