Tuz stresi altındaki aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde lipid nanopartikül uygulamalarının fizyolojik ve biyokimyasal parametreler üzerine etkisi
The effect of lipid nanoparticle applications on physiological and biochemical parameters in safflower (Carthamus tinctorius L.) plant under salt stress
- Tez No: 934110
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMRA KILIÇ, DR. ÖĞR. ÜYESİ SERCAN ÖNDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Lipid nanopartiküller (NLP), FDA (Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç Dairesi) tarafından güvenilir kabul edilen GRAS (Generally recognized as safe) özellikte, düşük maliyetli, fizyolojik bileşiklerden oluştukları için canlı sistemlerde iyi tolere edilebilen, toksisitesi olmayan, insanların kullanımı için dahi güvenli olduğundan ilaç ve gıda endüstrilerinde sıklıkla kullanılan yeni nesil nano partiküllerdir. Metalik ve karbon nanopartiküllerinin bitkiler üzerindeki potansiyel toksisitesi ve stresi hafifletmesi üzerine birçok çalışma yapılmış olsa da lipid nanopartikülleri kullanılarak bitkideki tuz stresini hafifletilmesi üzerine herhangi bir çalışma yapılmamıştır. Tuzluluk stresi ise aspir bitkisinin gelişimini engelleyen önemli bir abiyotik faktördür. Bu çalışmada, geleneksel askorbik asit ve askorbik asit yüklü lipid nanopartiküllerinin hazırlanması ve karakterizasyonu açıklanmış ve hidroponik sistemde tuz stresine (50 mM NaCl ve 100 mM NaCl) maruz kalan aspir (Carthamus tinctorius L.) fidelerine hem geleneksel hem de NLP formundaki farklı konsantrasyonlarda (100 ppm ve 200 ppm) askorbik asit uygulamalarının stresi hafifletme üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Askorbik asit yüklü lipid nanopartikülleri 74.10±4.50 nm ortalama boyuta, 1.15±0.02 polidispersite indekse ve -25±1.2 mV zeta potansiyeline sahip olduğu belirlemişlerdir. Yapraktan geleneksel askorbik asit ve askorbik asit yüklü NLP uygulamalarının tüm konsantrasyonları (100 ppm ve 200 ppm) sadece tuz stresine maruz kalan fidelere kıyasla yaprak sayısı, sürgün boyu, taze ağırlık ve gövde kalınlığında arttırdığı gözlenmiştir. Aspir fidelerinin kök boyu stres sırasında arttığı ancak askorbik asit ve askorbik asit yüklü NLP uygulamaları ile azaldığı belirlenmiştir. Bitki kuru ağırlığı ise tuz stresi sırasında ve uygulamalar arasında önemli bir değişim göstermemiştir. 100 mM tuz stresine maruz kalan aspir fidelerine 100 ppm ve 200 ppm askorbik asit yüklü NLP uygulamaları antioksidan kapasitesi (CUPRAC ve DPPH), toplam fenolik, flavonoid ve tokoferol içeriklerini iyileştirerek ve çözünebilir şeker, indirgenebilir şeker, prolin, hidrojen peroksit (H2O2) ve malondialdehit (MDA) seviyelerini azaltarak aspir bitkilerini tuzluluk stresine karşı korumuşlardır. 50 mM ve 100 mM tuz stresine maruz kalan aspir fidelerinde süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve peroksidaz (POX) aktiviteleri artarken, yapraktan ekzojen olarak spreyle askorbik asit ve askorbik asit yüklü NLP uygulamaları SOD, CAT ve POX aktiviteleri azaltmıştır. Genel olarak, hazırlanan askorbik asit yüklü NLP formülasyonları tuz stresi semptomlarını hafifletmesi sayesinde hidroponik sistemde aspir bitkisinin toleransını artırmak için ümit verici sonuçlar göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Lipid nanoparticles (NLP) are next-generation nanoparticles that are considered safe by the U.S. Food and Drug Administration (FDA) and are generally recognized as safe (GRAS), low-cost, well-tolerated in living systems because they are composed of physiological compounds, non-toxic, and safe for human use. They are frequently used in the pharmaceutical and food industries. Although many studies have investigated the potential toxicity and stress-alleviating effects of metallic and carbon nanoparticles on plants, no studies have focused on alleviating salt stress in plants using NLP. Salinity stress is an important abiotic factor that inhibits the development of safflower plants. In this study, we describe the preparation and characterization of conventional ascorbic acid and ascorbic acid-loaded lipid nanoparticles and evaluate the effects of different concentrations (100 ppm and 200 ppm) of ascorbic acid applications, in both conventional and NLP forms, on stress alleviation in safflower (Carthamus tinctorius L.) seedlings exposed to salt stress (50 mM NaCl and 100 mM NaCl) in a hydroponic system. The ascorbic acid-loaded NLP were determined to have an average size of 74.10±4.50 nm, a polydispersity index of 1.15±0.02, and a zeta potential of 25±1.2 mV. Foliar applications of conventional ascorbic acid and ascorbic acid-loaded NLP at all concentrations (100 ppm and 200 ppm) were observed to increase leaf number, shoot length, fresh weight and stem thickness compared to seedlings exposed to salt stress alone. It was determined that the root length of safflower seedlings increased during under stress but decreased with ascorbic acid and ascorbic acid-loaded NLP applications. Plant dry weight did not show any significant change under salt stress or between treatments. The 100 ppm and 200 ppm ascorbic acid-loaded NLP applications to safflower seedlings exposed to 100 mM salt stress protected the plants by improving antioxidant capacity (CUPRAC and DPPH), total phenolic, flavonoid and tocopherol contents, while reducing soluble sugar, reducing sugar, proline, hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA) levels. While superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POX) activities increased in safflower seedlings exposed to 50 mM and 100 mM salt stress, exogenous foliar spraying of ascorbic acid and ascorbic acid-loaded NLP decreased SOD, CAT and POX activities. Overall, the ascorbic acid-loaded NLP formulations showed promising results in increase safflower plant tolerance to salt stress in a hydroponic system.
Benzer Tezler
- Tuz stresi altında aspir çeşitlerinin laktik asit bakterileri uygulamasıyla fide gelişim özelliklerinin incelenmesi
Investigation of seedling growth characteristics of safflower varieties under salt stress by application of lactic acid bacteria
SERKAN KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
ZiraatErciyes ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEVSER KARAMAN
- Deniz yosunu ve salisilik asit uygulamalarının aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinin tuz stresi koşullarında morfolojik ve biyokimyasal özelliklerine etkileri
Effects of seawagen and salicylic acid applications on morphological and biochemical characteristics of aspir (Carthamus tinctorius L.) plant under salt stress conditions
ÖMER ÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyolojiAksaray ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEHER KARAMAN
DOÇ. DR. MEHTAP GÜRSOY
- İn vitro kültür koşulları ve tuzluluk (NaCl) stresi altında çimlendirilen aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde meydana gelen morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal değişimler
Morphological, physiological and biochemical changes in safflower (Carthamus tinctorius L.) germinating under In vitro culture conditions and salinity (NaCl) stress
BEDRİ KELEŞ
- Tuz ve kuraklık stresi altında geliştirilmiş farklı aspir (Carthamus tinctorıous) FAD2 geni mRNA ifade seviyelerinin qRT-PCR yöntemiyle belirlenmesi
Determination of FAD2 gene mRNA levels with qRT-PCR technique in safflower plants (Carthamus tinctorius) subjected to salt and drought stresses
MONİREH HASANBAGLOU
- Mikrobiyal gübreyle büyütülen aspir bitkisinin (Carthamus tinctorius L.) tuz stresi altında fizyolojik ve biyokimyasal değişimlerinin incelenmesi
Investigation of physiological and biochemical changes of safflower plant (Carthamus tinctorius L.) grown with microbial fertilizer under salt stress
SENA YAREN SARICAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
ZiraatBaşkent ÜniversitesiSürdürülebilir Tarım Gıda Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FÜSUN EYİDOĞAN