Mısır varyetelerinin kuraklık stresine morfolojik, fizyolojik, enzimatik ve moleküler tepkileri
Morphological, physiological, enzymatic and molecular responses of maize varieties to drought stress
- Tez No: 901248
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İMREN KUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Tahıllar ve Tane Baklagiller Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Cin mısırı (Zea mays var. everta), şeker mısırı (Zea mays var. saccharata) ve atdişi mısır (Zea mays var. indentata) gibi ticari açıdan önemli mısır varyeteleri yaygın olarak üretilmekte ve tüketilmektedir. Mısır su talebi yüksek bir bitki olduğu için kuraklık mısır üretimini sınırlayan temel faktördür. Bu çalışmada, kuraklık stresinin mısır varyeteleri üzerindeki etkileri, bitki boyu, yaprak alanı, bitkinin taze ve kuru ağırlığı, klorofil içeriği, membran dayanıklılık indeksi, malondialdehit ve hidrojen peroksit içeriği, yaprak oransal su kapsamı, turgor kaybı, prolin içeriği, antioksidan enzim aktiviteleri ve HSP70 ve HSP90 gen ekspresyonu özellikleri bakımından araştırılmıştır. Artan kuraklık stresi altında bitki boyu, yaprak alanı, bitki yaş ve kuru ağırlığı, klorofil içeriği azalırken, elektrolit sızıntısı artmıştır. Farklı mısır türleri arasında bitki boyu en yüksek olan şeker mısırında kuraklık stresi bitki boyunda en fazla azalmaya neden olmuştur. Atdişi mısır orta dereceli kuraklık altında yaprak alanında en az negatif değişimi göstermiş, bunu şeker ve cin mısırı izlemiştir. Şiddetli kuraklık bitkilerde %50'nin üzerinde ağırlık kaybına neden olurken, at dişi mısır en az kuru madde kaybına uğramıştır. Ek olarak, atdişi mısır tüm sulama seviyelerinde en yüksek klorofil içeriğine sahip olmuştur. Şiddetli kuraklığın etkileri, nispeten yüksek su kapsamı ve turgor kaybına, membran hasarına, enzim aktivitelerine ve HSP90 gen ekspresyonuna sahip olan şeker mısırda daha belirgin olarak gözlemlenmiştir. Hem orta hem de şiddetli kuraklıkta su kapsamını ve turgorunu koruyabilen ve daha az MDA ve H2O2 birikimine rağmen antioksidan enzim aktivitelerini belirli bir düzeyde tutarak savunma mekanizmasını etkin bir şekilde kullanan atdişi mısır, nispeten yüksek kuraklık toleransı sergilemiştir. Cin mısırındaki yüksek MDA ve H2O2 seviyelerine rağmen, antioksidan enzim aktivitelerinin ve HSP70 gen ve protein ekspresyonunun yukarı regülasyonu, kuraklıkla başa çıkma mekanizmasının aktive olduğunu göstermektedir. Özellikle HSP70'in prolin ve HSP90'ın enzim aktiviteleriyle pozitif korelasyonu, HSP'ler ile diğer stres yanıt sistemleri arasındaki ilişkileri inceleyen çalışmalar için önemli bir sonuçtur. İncelenen tüm özellikler bir arada değerlendirildiğinde atdişi mısırının diğer mısır varyetelerine göre kuraklığa daha toleranslı olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Maize subspecies of commercial importance, including popcorn (Zea mays everta), sugar maize (Zea mays saccharata), and dent maize (Zea mays indentata), are widely produced and consumed. Given that maize is a plant with high water demand, drought is the main factor limiting maize production. The present study examined the effects of drought stress on maize plants, including plant height, leaf area, fresh and dry weight of the plant, chlorophyll content, membrane durability index, malondialdehyde and hydrogen peroxide and leaf relative water content, turgor loss, proline content, antioxidant enzyme activities and HSP70 and HSP90 gene expression characteristics. These were examined according to differences between subspecies. In response to increasing drought stress, plant height, leaf area, fresh and dry weight, and chlorophyll content decreased, while electrolyte leakage increased. The greatest decrease in plant height was observed in sugar maize. The least negative change in leaf area was observed in dent maize under moderate drought conditions, followed by sugar and popcorn maize. While severe drought resulted in over 50% weight loss in plants, dent maize exhibited the least dry matter loss. Furthermore, dent maize showed the highest chlorophyll content at all irrigation levels. The effects of severe drought were more pronounced in sugar maize, which exhibited relatively high water content and turgor loss, membrane damage, enzyme activities, and HSP90 gene expression. Dent maize demonstrated the capacity to maintain its water content and turgor in both moderate and severe droughts, and exhibited effective utilization of its defense mechanism, evidenced by the maintenance of antioxidant enzyme activities at a consistent level despite a reduction in MDA and H2O2 accumulation. Despite the high levels of MDA and H2O2 in popcorn, the upregulation of antioxidant enzyme activities and HSP70 gene and protein expression indicates that the drought coping mechanism is activated. In particular, the positive correlation between HSP70 and proline, also HSP90 and enzyme activities is a significant finding for studies examining the relationships between HSPs and other stress response systems. Upon comprehensive evaluation of all examined characteristics, it was observed that dent maize had greater drought tolerance than other maize subspecies.
Benzer Tezler
- Mısır bulgurunun bazı besinsel ve teknolojik özellikleri üzerine farklı olum devrelerinin ve bazı mısır varyetelerinin etkisi
Effect of different maturation stages and some corn varieties on some nutritional and technological properties of corn bulgur
NUR EFŞAN İNCEER
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Gıda MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NERMİN BİLGİÇLİ
- Dış kaynaklı bazı ticari melez mısır varyetelerinin verim ve bazı agronomik karakterleri üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ÖNER YEŞİLKAYA
- Ülkemizde yaygın olarak yetiştirilen şeker mısır (Zea mays L. var. saccharata) varyetelerinin genetik çeşitlilik ve filogenetik ilişkilerinin araştırılması
Investigation of genetic diversity and phylogenetic relationships in sweet corn (Zea mays L. var. saccharata) variaties commonly grown in our country
NEVİN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyolojiMarmara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM İLKER ÖZYİĞİT
DOÇ. DR. ERTUĞRUL FİLİZ
- Türkiye'de üretilen bazı mısır varyetelerinde ruminantlar için metabolik enerji değerlerinin saptanması üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ABDUOMAJİD SADİROV
- Mısırın (Zea mays L.) tuza hassas ve dirençli varyetelerinde östrojen uygulaması ile alternatif solunum yolunun uyarılması ve tuz stresine toleransının artırılması
Improvement of plant resistance against salt stress and activation of alternative respiration pathyway by exogenous estrogen application in sensitive and resistance maize varieties
FARİDEH KHATAEI KHOSROUSHAHI
Doktora
Türkçe
2014
BiyolojiAtatürk ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN ERDAL
YRD. DOÇ. DR. MUCİP GENİŞEL