Triticum L.'un bazı çeşitleri ve aegilops L.'un bazı türlerinde yüksek sıcaklığa toleransın belirlenmesi
Determination of high temperature tolerance in some cultivars of triticum L. and some species of aegilops L.
- Tez No: 97789
- Danışmanlar: PROF. DR. SERPİL TERZİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Triticum L. çeşitleri, Aegilops L. türleri, bazı büyüme parametreleri, canlılık testi, yüksek sıcaklık şok proteinleri, termal tolerans, Triticum L. cultivars, Aegilops L. species, some growth parameters, viability test, heat shock proteins, thermal tolerance
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
ÖZET Türkiye'de yetişen buğdayın (Triticum L.) bazı kültür çeşitleri (T.aesttvum L.'un Bezostaya-1 ve Çukurova-86 çeşitleri, T.turgidum L. var.durum'un Diyarbakır-81 çeşidi) ve yabani buğdayın (Aegilops L.) bazı türlerinin (Ae.biuncialis, Ae.triuncialis ve Ae.umbellulata) termal toleransı büyüme deneyleri, hücre canlılık testi [2,3,5- trifenil tetrazolium klorid (TTC) indirgenme testi] ve iki-yönlü protein jel elektroforez tekniği ile incelenmiştir. Denemeler kontrollü büyüme kabinlerinde, karanlıkta gerçekleştirilmiştir. Genotiplere ait tohumlar 23±l°C'de iki gün çimlendirilmiştir. Çimlenmeyi takiben, 24 sa kontrol (23±1°C) veya farklı yüksek sıcaklık (32, 35, 37 ve 38±1°C) uygulamalarına direkt maruz kalan fideler tekrar kontrol sıcaklığına alınmış; 48 ve 72 sa büyüme süreleri sonunda fide ve embriyonal kök uzunlukları, embriyonal kök sayısı belirlenmiştir. Ön-uyum sıcaklıklarında (35 ve 37±1°C) ve takiben uygulanan yüksek sıcaklık şok (50±1°C, 1 sa) uygulamalarından sonra belirlenen fide ve embriyonal kök uzunlukları ile kazanılan termal tolerans belirlenmiştir. Kontrol ve yüksek sıcaklık uygulamalarında büyüme süresinin uzamasına bağlı olarak fide ve embriyonal kök uzunluklarında önemli düzeyde artış gözlenmiştir. Kontrolü takiben uygulanan yüksek sıcaklık şokunda fideler ölmüş ve buna karşın, ön-uyum sıcaklıklarını takiben uygulanan yüksek sıcaklık şokunda fidelerin büyümesi devam etmiştir. Uyum sıcaklıklarını takiben uygulanan yüksek sıcaklık şokunda embriyonal kök sayılan büyüme süresinin artmasıyla genellikle önemli düzeyde artmıştır. Kontrole göre 32+1 °C dışındaki diğer yüksek sıcaklık uygulamalarında genotiplerin fide ve embriyonal kök uzunlukları genellikle önemli düzeyde azalmıştır. Kontrole göre 32, 35 ve 38±1°C sıcaklık uygulamalarında Diyarbakır-81 'in embriyonal kök sayısı önemli düzeyde artmıştır. Diğer buğday çeşitleri ve yabani buğday türlerindekiM farklar önemsiz bulunmuştur. 35+l°C'ye göre 35±l°C'yi takiben uygulanan yüksek sıcaklık şoku Ae.triuncialis ve Ae.umbellulata^da; 37±l°C'ye göre 37±l°C'yi takiben uygulanan yüksek sıcaklık şoku Bezostaya-1, Ae.triuncialis ve Ae.umbellulata' û& önemli düzeyde yeni embriyona! kökler oluşturmuştur. Fide ve embriyona! kök uzunlukları bakımından tüm sıcaklık uygulamalarında önemli düzeyde genetik çeşitlilik belirlendi. Embriyonal kök sayısı bakımından genotipik farklılıklar, buğday çeşitlerinin kendi ve yabani buğday türleri ile aralarında tüm sıcaklık uygulamalarında, fakat yabani buğday türleri arasında yalnızca 37±l°C'yi takiben uygulanan yüksek sıcaklık şok uygulamasında belirlenmiştir. Kontrolü takiben uygulanan yüksek sıcaklık şok uygulamasında fideler canlılıklarını kaybettikleri için termal tolerans belirlenmemiştir. Buna karşın, 35 ve 37±1°C on uyum sıcaklıklarını takiben uygulanan yüksek sıcaklık şok uygulamalarında fide uzunluktan bakımından her iki uyum sıcaklığında ve embriyonal kök uzunlukları bakımından ise yalnızca 37±l°C'yi takiben yüksek sıcaklık şok uygulamasında genotiplerde kazanılan termal tolerans % 50'nin üzerindedir. TTC indirgenme testine göre ön-uyum sıcaklığı ile uyumlanmamış (23+1 °C) genotiplerin termal tolerans değerleri negatiftir. Buna karşın, 35±l°C'de uyumlanmış Bezostaya-1, Çukurova-86, Diyarbakır-81, Ae.biuncialis, Ae.umbellulata ve Ae.triuncialis^m plumula dokularında kazanılan termal tolerans değerleri sırasıyla % 32.54, 24.53, 21.65, 18.42, 10.71 ve 2.72'dir. İlaveten, 37±l°C'de uyumlanmış Bezostaya-1, Çukurova-86, Ae.biuncialis, Diyarbakır-81, Ae.umbellulata ve Ae.triuncialis'in plumula dokularında kazanılan termal tolerans değerleri sırasıyla % 37.75, 30.12, 28.89, 27.12, 12.01 ve2.86'dır. Protein analizlerinde; kontrol, 37±1°C ve 37±l°C'yi takiben uygulanan yüksek sıcaklık şok uygulamalarından sonra alınan plumula ve embriyonal kökvu dokularındaki çözünebilir proteinler ilri-yönlü SDS-poliakrilamid jel elektroforez ile izoelektrik noktalan (pl) ve moleküler ağırhklanna (kDa) ayrılmıştır: Kontrole göre yüksek sıcaklık uygulamalarında, bazı normal hücresel proteinlerin sentezi tüm genotiplerin plumulalannda, Bezostaya-1 ve Ae.biuncialis''m embriyonal köklerinde belirlenememiştir. Yüksek sıcaklık uygulamalarında plumula ve embriyonal kök dokularında çoğunlukla 14.2-30.4 kDa aralığmdaki düşük moleküler ağırlıklı yüksek sıcaklık şok proteinleri belirlenmiştir. TTC indirgenme testinde, diğer genotiplere göre önemli düzeyde yüksek termal tolerans kazandığı belirlenen Bezostaya-1, plumula dokusunda orta- (32.5-58.8 kDa ve pl 5.1-7.7) ve yüksek- (67.9 kDa, pl 5.7 ve 5.8) moleküler ağırlıklı yüksek sıcaklık şok proteinlerinin sentezlendiği belirlenen tek genotiptir. TTC indirgenme testinde, diğer genotiplere göre önemli düzeyde az termal tolerans kazandığı belirlenen Ae.triuncialis'm plumula dokusunda sentezlenen 2 düşük- (22.1, 24.2 kDa ve pl 7.1, 6.5) ve 1 orta- (39.9 kDa ve pl 5.8-6.0) moleküler ağırlıklı yüksek sıcaklık şok proteinleri en az iki genotip arasında ortaktır. Ae.triuncialis ve Ae.umbellulatd'yz. göre önemli düzeyde yüksek termal tolerans kazanan diğer genotiplerde 21.2 kDa (pl 6.9) yüksek sıcaklık şok proteini belirlenmiştir. Yüksek sıcaklık uygulamalarında sentezlenen şok proteinleri genetik çeşitlilik göstermiştir.
Özet (Çeviri)
vuı ABSTRACT Thermal tolerance of some cultivated wheat (Triticum L.) cultivars (Bezostaya-1 and Çukurova-86 cultivars of T.aestivum L., Diyarbakir-81 cultivar of T.turgidum L. var. durum) and some wild wheat (Aegilops L.) species {Ae.bitmcialis, Ae.triuncialis and Ae.umbellulatd) grown in Turkey were investigated by growth experiments, cell viability test [2,3,5-triphenyl tetrazolium chlorid (TTC) reduction test] and two- dimensional protein gel electrophoresis technique. The experiments were carried out in controlled growth chambers at dark. Seeds of the genotypes were germinated at 23±1°C for 2 days. Following germination, the seedlings were exposed to control (23±1°C) or different high temperature (32, 35, 37 and 38±1°C) treatments for 24 h then were taken to the control temperature again. The lengths of the seedling and the seminal root and the number of the seminal root were determined at the end of 48 and 72 h growth periods. Acquired thermal tolerance was determined with respect to the lengths of the seedling and the seminal root after both pre-acclimation temperatures (35 and 37±1°C) and following heat shock (50±1°C, 1 h) treatments. The lengths of the seedlings and the seminal roots increased significantly with the prolonged growth period at control and high temperature treatments. Seedlings were dead at control followed by heat shock treatment. However, growth of the seedlings continued at pre-acclimation temperatures followed by heat shock. The number of the seminal roots generally increased significantly with the prolonged growth period at pre-acclimation temperatures followed by heat shock treatment. The lengths of the seedlings and the seminal roots of the genotypes generally decreased significantly at high temperature treatments other than 32±1°C compared to control. There was significant increase in the number of the seminal root of Diyarbakir-81 at 32, 35 and 38±1°C temperature treatments compared to control. The differences in other wheat cultivars and wild wheat species were found to beIX insignificant. The new seminal roots were generated at 35±1°C followed by heat shock compared to 35±1"C in Ae.triuncialis and Ae.umbellulata, and at 37±1°C followed by heat shock compared to 37±1°C in Bezostaya-1, Ae.triuncialis and Ae.umbellulata. Genetic variability was observed at significant level at all temperature treatments with respect to lengths of seedlings and seminal roots. Also genotypic differences with respect to the number of the seminal root were determined among the wheat cultivars and between the wheat cultivars and the wild wheat species at all temperature treatments; but among wild wheat species only at 37±1°C followed by heat shock treatment. Thermal tolerance was not determined at control followed by heat shock treatment, since the seedlings dead. However, acquired thermal tolerance of the genotypes at 35 and 37±1°C acclimation temperatures followed by heat shock treatment is over 50 % for both treatments with respect to the lengths of the seedlings and only at 37±1°C followed by heat shock treatment with respect to the lengths of the seminal roots. Thermal tolerance values of non-acclimated (23±1°C) genotypes are negative according to TTC reduction test. However, acquired thermal tolerance values are 2.72, 10.71, 18.42, 21.65, 24.53 and 32.54 % in plumule tissues of Ae.triuncialis, Ae.umbellulata, Ae.biuncialis, Diyarbakir-81, Çukurova-86 and Bezostaya-1 acclimated at 35±1°C, respectively. In addition, acquired thermal tolerance values are 2.86, 12.01, 27.12, 28.89, 30.12 and 37.75 % in plumule tissues of Ae.triuncialis, Ae.umbellulata, Diyarbakir-81, Ae.biuncialis, Çukurova-86 and Bezostaya-1 acclimated at 37±1°C, respectively. The soluble proteins in plumule and seminal root tissues which were taken after 37±1°C followed by heat shock, 37±1°C and control treatments were separated with respect to isoelectric points (pi) and molecular weights (kDa) by two-dimensional SDS-polyacrylamide gel electrophoresis in protein analysis. Synthesis of somenormal cellular proteins did not determine in the plumules of all genotypes and in the seminal roots of Bezostaya-1 and Ae.biuncialis at high temperature treatments compared to control. Heat shock proteins with low molecular weights in the plumule and the seminal root tissues at high temperature treatments were found at 14.2-30.4 kDa range. Bezostaya-1 which was determined significantly high acquired thermal tolerance than other genotypes according to TTC reduction test is only genotype that synthesized molecular weights with intermediate- (32.5-58.8 kDa and pi 5.1-7.7) and high- (67.9 kDa, pi 5.7 and 5.8) heat shock proteins in plumule tissue. Molecular weights with two low- (22.1, 24.2 kDa ve pi 7.1, 6.5) and 1 intermediate- (39.9 kDa and pi 5.8-6.0) of heat shock proteins synthesized in plumule tissue of Ae.triuncialis significantly low acquired thermal tolerance than the other genotypes according to TTC reduction test, and these proteins are common between at least in two genotypes. 21.2 kDa (pi 6.9) heat shock protein was determined in the genotypes which were significantly high acquired thermal tolerance compared to Ae.triuncialis and Ae.umbellulata. Heat shock proteins synthesized at high temperature treatments show genetic variability.
Benzer Tezler
- Triticum L.'un bazı çeşitleri ve Aegilops L.'un bazı türlerinde yüksek sıcaklık şok proteinlerinin belirlenmesi
Determination of heat shock proteins in some cultivars of Triticum L. and some species of Aegilops L.
BANU EFEOĞLU
- Triticum L.'un bazı çeşitleri ve Aegilops L. türünde düşük sıcaklıkta bazı antioksidan enzim aktivitelerinin ve fizyolojik parametrelerin araştırılması
Investigation of some antioxidant enzyme activities and physiological parameters under low temperature in some cultivars of Triticum L. and species of Aegilops L.
SEHER POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SERPİL TERZİOĞLU
- Ham petrol'ün tarımı yapılan bazı buğdaygil tür ve çeşitleri üzerine etkileri
The physiological effects of crude oil on some agricultural species and cultivars of Gramineae
FATMA NİL AZERİ
- Etephon'un makarnalık buğday (Triticum durum L.) ve arpada (Hordeum vulgare L.) bazı tarımsal özellikler ve kalite üzerine etkisi
The effect of ethephon on some agricultural characteristics and quality in durum wheat (Triticum durum L.) and barley (Hordeum vulgare L.)
ARZU AĞIRMATLIOĞLU MUTLU
- Determination of Fusarium species associated with crown rot of wheat in Turkey and assessment of resistance status of some wheat genotypes to Fusarium culmorum
Türkiye'de buğdayda kök boğazı çürüklüğü ile ilişkili Fusarium türlerinin tespiti ve bazı buğday genotiplerinin Fusarium culmorum'a dayanıklılık durumlarının belirlenmesi
ELFINESH SHIKUR GEBREMARIAM
