Çinko oksit nanopartiküllerin (ZnO NP) Salvia halophila in vitro kültüründe sürgün büyümesini iyileştirme ve tuz toksitesini azaltma etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of zinc oxide nanoparticles (ZnO NP) on improving shoot growth and reducing salt toxicity in the in vitro culture of Salvia halophila
- Tez No: 991287
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜNÜRE TANUR ERKOYUNCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Salvia halophila, tuz stresi, çinko oksit nanopartikül (ZnO NP), sürgün kültürü, oksidatif stres belirteçleri, antioksidan enzimler, Salvia halophila, salt stress, zinc oxide nanoparticles (ZnO NP), shoot culture, oxidative stress markers, antioxidant enzymes
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, Türkiye'ye özgü endemik bir halofit tür olan Salvia halophila'da farklı düzeylerde tuz stresi (0, 50, 100 ve 150 mM NaCl) ile çinko oksit nanopartikül (ZnO NP; 0, 10, 20 ve 30 mg/L) uygulamalarının, in vitro koşullarda sürgün büyümesi, fotosentetik pigmentler, oksidatif stres ve biyokimyasal yanıtlar üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Çalışma, faktöriyel deneme desenine göre yürütülmüş; morfolojik (eksplant başına sürgün sayısı, sürgün uzunluğu, yaş ve kuru ağırlık), fizyolojik (klorofil a, klorofil b, toplam klorofil, karotenoid), oksidatif stres göstergeleri (prolin, malondialdehit [MDA], H₂O₂), antioksidan enzim aktiviteleri (SOD, APX, CAT) ile biyokimyasal parametreler (toplam fenolik içerik [TPC], toplam flavonoid içerik [TFC], toplam flavonol içeriği [TFF] ve antioksidan kapasite [IC₅₀]) birlikte değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, S. halophila'nın yüksek tuzluluk koşullarında dahi meristematik aktiviteyi ve sürgün uzamasını büyük ölçüde koruyabildiğini, buna karşın biyokütle parametrelerinin tuz düzeyine duyarlı olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle 150 mM NaCl koşulunda sürgün yaş ve kuru ağırlığında gözlenen artış, türün belirgin halofitik karakteri ve güçlü tuz adaptasyon kapasitesi ile uyumludur. Fotosentetik pigment içeriklerinde ise 100 mM NaCl + 20 mg/L ZnO NP kombinasyonu belirgin artışlar sağlamış; ZnO NP uygulamalarının özellikle pigment stabilizasyonu ve karotenoid birikimini destekleyici rol oynadığı belirlenmiştir. Tuz stresiyle birlikte prolin ve MDA içeriklerinde artış gözlenirken, ZnO NP uygulamalarının prolin birikimini teşvik ettiği ve MDA düzeylerini kısmen azalttığı saptanmıştır. Yüksek tuz koşullarında süperoksit dismutaz (SOD) ve askorbat peroksidaz (APX) aktiviteleri artmış, ZnO NP uygulamalarının bu enzimatik yanıtı sınırlı düzeyde modüle ettiği belirlenmiştir. Fenolik ve flavonoid bileşik içerikleri özellikle orta düzey tuz stresi (100 mM NaCl) ve seçili ZnO NP dozlarında (10–20 mg/L) artış göstermiş; bazı uygulama kombinasyonlarında antioksidan kapasitenin (düşük IC₅₀ değerleri) güçlendiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, S. halophila'nın doğal tuz toleransının yüksek olduğu; ZnO NP uygulamalarının ise uygun doz ve tuz düzeylerinde biyokütle üretimi, fotosentetik pigment yapısı ve fenolik metabolizma üzerinden tuz stresine karşı toleransı destekleyebildiği ortaya konmuştur. Bu bulgular, ZnO temelli nanopartiküllerin halofitik ve tıbbi bitkilerde biyoteknolojik stres yönetimi stratejileri kapsamında değerlendirilebileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the effects of different levels of salt stress (0, 50, 100, and 150 mM NaCl) and zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs; 0, 10, 20, and 30 mg/L) on shoot growth, photosynthetic pigments, oxidative stress, and biochemical responses of Salvia halophila, an endemic halophytic species native to Türkiye, under in vitro conditions. The study was conducted using a factorial experimental design, and morphological (number of shoots per explant, shoot length, fresh and dry weight), physiological (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoids), oxidative stress indicators (proline, malondialdehyde [MDA], and H₂O₂), antioxidant enzyme activities (SOD, APX, and CAT), and secondary metabolites (total phenolic content [TPC], total flavonoid content [TFC], total flavonol content [TFF], and antioxidant capacity [IC₅₀]) were evaluated collectively. The results demonstrated that S. halophila was able to largely maintain meristematic activity and shoot elongation even under high salinity conditions, whereas biomass-related parameters were sensitive to increasing salt levels. Notably, increases in shoot fresh and dry weights were observed at 150 mM NaCl, which is consistent with the pronounced halophytic nature and strong salt adaptation capacity of the species. Regarding photosynthetic pigments, the combination of 100 mM NaCl and 20 mg/L ZnO NP resulted in marked increases, indicating that ZnO NP applications played a supportive role, particularly in pigment stabilization and carotenoid accumulation. Salt stress led to increased proline and MDA contents, while ZnO NP treatments promoted proline accumulation and partially reduced MDA levels. Under high salinity conditions, superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) activities increased, and ZnO NP applications were found to moderately modulate these enzymatic responses. Phenolic and flavonoid contents showed notable increases, particularly under moderate salt stress (100 mM NaCl) and selected ZnO NP doses (1020 mg/L), and enhanced antioxidant capacity (lower IC₅₀ values) was detected in some treatment combinations. S. halophila exhibits a high inherent tolerance to salt stress, and ZnO NP applications, at appropriate doses and salinity levels, can enhance salt stress tolerance through improvements in biomass production, photosynthetic pigment composition, and phenolic metabolism. These findings suggest that ZnO-based nanoparticles may be considered promising tools for biotechnological stress management strategies in halophytic and medicinal plants.
Benzer Tezler
- Bakır oksit (CuO) ve çinko oksit (ZnO) nanopartiküllerin mısır (Zea mays L.) bitkisinde büyüme, gelişme ve bazı genlerin ekspresyonu üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of copper oxide (CuO) and zinc oxide (ZnO) nanoparticles on growth, development and expression of some genes in maize (Zea mays L.)
DİLRUBA TABAY
- Ana bitkilere uygulanan çinko oksit nanopartiküllerinin (ZnO NP) soğanda bitki gelişimi ve haploid embriyo uyartımına etkisi
The effect of zinc oxide nanoparticles (ZnO NP) applied to parent plants on plant development and haploid embryo inductions in onion
YAREN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
ZiraatKilis 7 Aralık ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FAİKA YARALI KARAKAN
- Sazan balığı (cyprinus carpio) pullarından yararlanarak çinko oksit nanopartikülleri (ZnO NP's) içeren hidrojellerin sentezi cilt koruma ve hücre hasarı onarımındaki etkilerinin araştırılması
Synthesis of hydrogels containing zinc oxide nanoparticles (ZnO NP's) using carp fish (cyprinus carpio) scales and investigation of their effects on skin protection and cell damage repair
HATİCENUR KAYACI
- Daphnia magna model organizması üzerinde çinko oksit nanopartikül (ZnO NP) toksisitesinin mikrokozm yaklaşımı kullanılarak değerlendirilmesi
Assessment of the toxicity of zinc oxide nanoparticles (ZnO NP) on the model organism daphnia magna using a microcosm approach
ÖZLEM YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyolojiAnkara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BORGA ERGÖNÜL
- Titanyum dioksit(TiO2), çinko oksit(ZnO) ve gümüş (Ag) nanopartiküllerinin TK-6 lenfoblast hücrelerindeki toksik etkilerinin belirlenmesi
Determination of toxic effects of titanium dioxide (TiO2) zinc oxide (ZnO) and silver (Ag) nanoparticles on TK-6 lymphoblast cells
BURCU AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tıbbi Biyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCAY ORTA