Geri Dön

Bitki büyüme düzenleyicilerinin nikel ve krom stresi altındaki biber bitkilerinin fizyolojik gelişimi, oksidatif stres ve azotmetabolizması üzerine etkisi

Effect of plant growth regulators on physiological development,oxidative stress and nitrogen metabolism of pepper plants undernickel and chromium stress

PDF İndir

  1. Tez No: 887195
  2. Yazar: FERHAT UĞURLAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZ KAYA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Ziraat, Agriculture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Harran Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 133

Özet

Yüksek seviyelerde Nikel (Ni) ve Krom (Cr) bitkilerde toksisiteye yol açarak fizyolojik bozulmalara ve büyümesinin gerilemesine neden olur. Bu çalışmada Ni stresi (100 μM) koşullarında biber bitkilerine yapraktan Nitrik Oksit (NO, 0.1 mM) ve diüre (400 mg L-1) uygulamasının bireysel ve kombine etkileri incelendi. Benzer şekilde eksojen Tiamin (TA, 50 mg L-1) ve Hidrojen Sülfit (H2S, 0.2 mM) uygulamalarının Cr stresi (100 μM) altında bireysel ve kombine etkileri araştırıldı. Sonuçlarımız, Ni stresinin biber bitkilerinin üst aksam ve kök kuru ağırlığını sırasıyla %73 ve %62 oranında düşürdüğünü, ayrıca hidrojen peroksit (H2O2, %398), malondialdehit (MDA, %471) ve elektrolit sızıntısı (ES, %204) gibi oksidatif stres belirteçlerinin seviyelerini arttırdığını gösterdi. Ni stresi toplam klorofil içeriğini (%44), maksimum kuantum verimini (Fv/Fm, %23), bağıl su içeriğini (BSİ, %21), toplam çözünebilir şekerleri (%47) azalttı, ancak prolin (4,5 kat) ve fenolik içeriklerini (%43) arttırdı. NO ve diürenin ayrı ayrı veya birlikte uygulanması, biber bitkilerinde BSİ, prolin, toplam şekerleri ve fenolik içeriğini artırarak bitki büyümesini iyileştirdi. NO ve diüre uygulaması ile antioksidan enzimlerinin aktivitelerinde meydana gelen artış oksidatif stres parametrelerinde azalmaya neden oldu. Ni stresi nitrat redüktaz (NR, %57), glutamin sentetaz (GS, %32), glutamat sentaz (GOGAT, %36), glutamat dehidrojenaz (GDH, %38), protein içeriğini (%50) ve nitrat içeriğini (%35) azalttı. Ancak amonyum ve amino asit içeriğini sırasıyla %48 ve %73 oranında arttırdı. NO ve diüre uygulaması Ni stresi koşullarında azot asimilasyonunu ve protein içeriğini iyileştirdi. NO+Diüre uygulaması yaprak hücre duvarlarında ve kök vakuollerinde Ni'yi arttırdı, ancak hücre organellerinde Ni konsantrasyonunu azalttı. NO ve diüre kombinasyonu Ni birikimini azaltarak mineral besin alımını (N, P ve K) iyileştirdi. Ni stresi koşullarında NO ve diürenin birlikte uygulanması, tek başına uygulamalarına kıyasla daha belirgin sonuçlar ortaya çıkardı. Cr stresi, toplam klorofil içeriğini (%49), Fv/Fm (%29), BSİ (%30), toplam çözünebilir şekerleri (%48) azalttı, ancak prolin (5,7 kat) ve fenolik içeriklerini (%50) arttırdı. Cr stresi H2O2 (%488), MDA (%565) ve ES (%244) seviyelerinde artışa neden oldu ve bu durum bitki büyümesinin azalmasına yol açtı. TA ve H2S'in ayrı ayrı veya birlikte uygulanması, biber bitkilerinde BSİ, prolin, toplam şekerleri ve fenolik içeriğini artırdı. Antioksidan enzimlerinin aktivitelerini iyileştirerek Cr kaynaklı oksidatif stresi önemli ölçüde hafifletti. Cr stresi NR (%61), GS (%34), GOGAT (%40) ve GDH (43), protein (%33) ve nitrat (%49) içeriğini azalttı, ancak amonyum (%51) ve amino asit içeriğini (%105) artırdı. TA ve H2S Cr stresli bitkilerde azot asimilasyonunu ve protein içeriğini iyileştirdi. Yapraktan TA ve H2S uygulaması Cr toksisitesi nedeniyle azalan mineral besin (N, P ve K) alımını iyileştirdi ve sürgünlerde Cr birikimini azalttı. Genel olarak TA ve H2S'in Cr stresi altında kombinasyon halinde uygulanması Cr stresinin hafifletilmesinde bireysel uygulamalarına göre daha etkiliydi. Sonuç olarak, mevcut çalışma, bitki büyüme düzenleyicilerinin sinerjistik etki göstererek ağır metal stresine karşı daha etkili bir toleransın geliştirilmesine yönelik bilgiler sağlamaktadır.

Özet (Çeviri)

High levels of Nickel (Ni) and Chromium (Cr) cause toxicity in plants, causing physiological disruptions and growth retardation. In this study, the individual and combined effects of foliar application of Nitric Oxide (NO, 0.1 mM) and diurea (400 mg L-1) to pepper plants under Ni stress (100 μM) conditions were examined. Similarly, the individual and combined effects of exogenous Thiamine (TA, 50 mg L-1) and Hydrogen Sulfite (H2S, 0.2 mM) applications under Cr stress (100 μM) were investigated. Our results showed that Ni stress reduced the upper part and root dry weight of pepper plants by 73% and 62%, respectively, while also increasing the levels of oxidative stress markers such as hydrogen peroxide (H2O2, 398%), malondialdehyde (MDA, 471%), and electrolyte leakage (EL, 204%). Furthermore, Ni stress reduced total chlorophyll content (44%), maximum quantum yield (Fv/Fm, 23%), relative water content (RWC, 21%), total soluble sugars (47%), but increased proline (4.5-fold) and phenolic content (43%). Application of NO and diurea separately or together improved plant growth by increasing RWC, proline, soil sugars and phenolic content in pepper plants. The increase in the activities of antioxidant enzymes with NO and diurea application caused a decrease in oxidative stress parameters. Ni stress decreased nitrate reductase (NR, 57%), glutamine synthetase (GS, 32%), glutamate synthase (GOGAT, 36%), glutamate dehydrogenase (GDH, 38%), protein content (50%), and nitrate content (35%). However, it increased the ammonium and amino acid contents by 48% and 73%, respectively. NO and diurea application improved nitrogen assimilation and protein content under Ni stress conditions. NO+Diurea application increased Ni in leaf cell walls and root vacuoles, but decreased Ni concentration in cell organelles. The combination of NO and diurea improved mineral nutrient uptake (N, P, and K) by reducing Ni accumulation. Under Ni stress conditions, the combined application of NO and diurea produced more significant results than their sole application. Cr stress reduced total chlorophyll content (49%), Fv/Fm (29%), RWC (30%), total soluble sugars (48%), but increased proline (5.7-fold) and phenolic content (50%). Cr stress caused an increase in H2O2 (488%), MDA (565%) and EL (244%) levels, which led to reduced plant growth. Application of TA and H2S separately or together increased RWC, proline, total sugars and phenolic contents in pepper plants. It significantly alleviated Cr-induced oxidative stress by improving the activities of antioxidant enzymes. Cr stress reduced NR (61%), GS (34%), GOGAT (40%) and GDH (43), protein (33%) and nitrate (49%) content. However, it increased the ammonium (51%) and amino acid content (105%). TA and H2S improved nitrogen assimilation and protein content in Cr-stressed plants. Foliar TA and H2S application improved mineral nutrient (N, P, and K) uptake, which was reduced due to Cr toxicity, and reduced Cr accumulation in shoots. In general, the combination application of TA and H2S under Cr stress was more effective in alleviating Cr stress than their individual applications. In conclusion, the current study provides information on the development of a more effective tolerance to heavy metal stress by synergistic effects of plant growth regulators.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    56709

    Effect of auxin-like plant growth regulators on salt stressed wheat varietes

    Tuz stresi altındaki buğday türlerine oksin benzeri bitki büyüme düzenleyicilerinin etkisi

    AYŞE MELTEM MAVİTUNA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

  2. Tez No

    457067

    Bitki büyüme düzenleyicilerinin Calendula officinalis L. ve C. arvensis L. türlerinin hücre süspansiyon kültürlerinde belirli sekonder metabolitler üzerine etkileri

    Effects of some plant growth regulators on certain secondary metabolites in cell suspension cultures of Calendula officinalis L. and C. arvensis L. species

    NERGİS KAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyolojiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CÜNEYT AKI

  3. Tez No

    424117

    Bitki büyüme düzenleyicilerinin Anthurium andreanum L. türünün iki çeşidinin mikroçoğaltımı üzerinde etkileri

    The effect of plant growth regulators on micropropagation in two varieties of Anthurium andreanum species

    GİZEM AYGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyolojiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CÜNEYT AKI

  4. Tez No

    810510

    Investigation of some physiological parameters effects of kinetin applications on sweet and hot pepper (Capsicum annuum L.) varieties under salt stress

    Tuz stresi altındaki tatlı ve acı biber (Capsicum annuum L.) çeşitlerinde kinetin uygulamalarının bazı fizyolojik parametrelerin etkilerinin araştırılması

    DIYAR ABDULLAH HASSAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    ZiraatVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİKRET YAŞAR

  5. Tez No

    197581

    Bazı bitki büyüme düzenleyicilerinin subakut ve subkronik uygulamalarının ratların eritrosit ve çeşitli dokularındaki antioksidan enzim aktiviteleri, glutatyon ve lipid peroksidasyon

    Effects of subacute and subchronic treatment of some plant growth regulators on antioxidant enzymes activity and glutathione, lipid peroxidation levels in rat erythrocyte and various tissues

    YASİN TÜLÜCE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    BiyokimyaYüzüncü Yıl Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL ÇELİK

Geri Dön