Effects of metal and metal oxide nanoparticles on secondary metabolite synthesis, seed germination, biochemical and molecular characterization of Digitalis ferruginea subsp. ferruginea
Metal ve metal oksit nanoparçacıkların Digitalis ferruginea subsp. ferruginea bitkisinde sekonder metabolit sentezi, tohum çimlenmesi, biyokimyasal ve moleküler karakterizasyonlar üzerindeki etkileri
- Tez No: 860040
- Danışmanlar: PROF. DR. SONGÜL GÜREL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Biology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Nanoteknoloji tarım kimyasalları için akıllı taşıma sistemleri oluşturmaya yönelik potansiyel uygulamalar sunmakta olup, modern tarımda umut verici bir alan olarak ortaya çıkmıştır. Bu araştırmada metal ve metal oksit nanopartiküllerinin (NP'ler) Digitalis ferruginea L. subsp. ferruginea'nin tohum çimlenmesi üzerine etkileri, biyobirikimi ve translokasyonu üzerine odaklanılmıştır. Metal ve metal oksit Nanopartiküller çeşitli alanlardaki potansiyel uygulamaları nedeniyle son zamanlarda büyük ilgi görmektedir ancak bitki türleri, özellikle de D. ferruginea L. subsp. ferruginea tıbbi bitkisi üzerindeki etkileri tam olarak bilinmemektedir. Bu çalışmanın temel amacı, NP'lerin bitki büyümesi, biyobirikim, translokasyon ve D. ferruginea L. subsp. ferruginea'nin biyokimyasal özellikleri üzerindeki etkilerinin anlaşılmasına önemli ölçüde katkıda bulunmaktır. Deney tasarımı metal (Cu ve Zn) ve metal oksit (CuO, ZnO ve TiO2) NP'lerin TEM, SEM ve XRD yoluyla karakterizasyonunu içermektedir. Ayrıca NP'lerin özellikleri ve stabilitesi FTIR ve DLS yöntemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Tohum çimlenme analizleri ve sürgün ve kök büyümesi ölçümleri bu NP'lerin erken gelişim aşamalarındaki etkisi ve toksisitesi hakkında bilgi sağlamıştır. Analizler NP'lerin alımının ve D. ferruginea L. subsp. ferruginea bitkisi içindeki taşınmasının araştırılmasını, stoma ve trikomlardaki, fotosentetik hız, stoma geçirgenliği, klorofil ve karotenoid seviyelerindeki değişikliklerin incelenmesini kapsamaktadır. Çalışma aynı zamanda bitkilerde NP'lerin biyolojik birikimini, taşınmasını ve toksisitesini, bitki hücre organellerindeki anormallikleri, farklı faktörler tarafından kromozomal anormalliklerin indüklenmesini, kök hücre canlılığının belirlenmesini ve bitki büyümesi sırasında programlanmış hücre ölümünün oluşumunu aydınlatmayı amaçlamaktadır. Çalışma çeşitli NP'leri ve bunların D. ferruginea L. subsp. ferruginea'deki bitki büyümesi, gelişimi ve stres yanıtlarının fizyolojik, biyokimyasal ve translokasyonu üzerindeki ikili etkilerini araştırarak mevcut bilgideki boşluğu doldurmayı amaçlamaktadır. Bu çalışma, NP'lerin seçilen bitki türleri üzerindeki hem olumlu hem de olumsuz etkilerini kapsamlı bir şekilde araştırmaya yönelik öncü bir çabayı temsil etmektedir.
Özet (Çeviri)
Nanotechnology has emerged as a promising field in modern agriculture, presenting potential applications for creating intelligent delivery systems for agricultural chemicals. In this research, we explored the impacts of metal and metal oxide nanoparticles (NPs) on various aspects of Digitalis ferruginea L. subsp. ferruginea, with a focus on seed germination, bioaccumulation, and translocation. Metal and metal oxide engineered nanoparticles (ENPs) have attracted considerable interest in recent times for their potential applications across diverse fields, but their effects on plant species, especially D. ferruginea L. subsp. ferruginea medicinal plant, remains not completely comprehended. The principal aim of this study is to contribute significantly to understanding the effects of ENPs on medicinal plant physiology, plant growth, bioaccumulation, translocation, and the biochemical analysis of D. ferruginea L. subsp. ferruginea. The experimental design includes the characterization of metal (Cu and Zn) and metal oxide (CuO, ZnO and TiO2) NPs through TEM, SEM, and XRD for crystalline size estimation. Additionally, NPs surface charge and stability are assessed using FTIR and DLS methods. Seed germination assays and measurements of shoot and root growth provide insights into the impact and toxicity of these NPs during early developmental stages. The analysis encompasses the investigation of ENPs uptake, and transport within the D. ferruginea L. subsp. ferruginea plant, examining alterations in stomata and trichomes, photosynthetic rate, stomatal permeability, chlorophyll, and carotenoid levels. The study also aims to understand the bioaccumulation, transport, and toxicity of ENPs in plants, abnormalities in plant cell organelles, induction of chromosomal aberrations by different factors, the determination of stem cell viability, and the occurrence of programmed cell death during plant growth and development. The proposed research project aims to fill a gap in current knowledge by investigating various ENPs and their dual impacts on the physiological, biochemical, and translocation of plant growth, development, and stress responses in D. ferruginea L. subsp. ferruginea. This study represents a pioneering effort to comprehensively explore both the positive and negative effects of ENPs on the selected plant species.
Benzer Tezler
- The biological preparation of nanoparticles from plant extract and investigation of their antibacterial activities on pathogenic bacteria isolated from pathogenic sources
Bitki özütleri kullanılarak nanopartiküllerin biyolojik olarak hazırlanması ve patojenik kaynaklardan izole edilen patojenik bakteriler üzerindeki aktivitelerinin araştırılması
MUHJA SATTAR HAFEDH AL-KARKHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyolojiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SONGÜL GÜREL
YRD. DOÇ. DR. LAITH AHMAD YAAQOOB YOOSSEF AL-SHAIGY
- Removal of lead and cadmium by iron nanoparticles synthesized by actinobacteria
Aktinobakteriler tarafından sentezlenen demir nanopartikülleri kullanarak kurşun ve kadmiyumun uzaklaştırılması
ALI SALEH MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLAL AY
- Y2O3 ve Yb+3:Y2O3 partiküllerinin üretimi ve karakterizasyonu
Y2O3 and Yb+3:Y2O3 particles production and characterization
ELİF EMİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Yeşil kimya ile sentezlenen seryum oksit nanoparçacıklar ile sulardan boyaların uzaklaştırılması
Removal of dyes from water with cerium oxide nanoparticles synthesized with green chemistry
BERSU GEÇİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER
- Ultrasonik sprey piroliz (USP) yöntemi ile nano yapılı kurşun oksit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nano structured lead oxide via ultrasonic spray pyrolysis (USP)
BURAK AŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN