Eksojen absisik asit (ABA) ve indol-3-asetik asit (IAA) uygulamalarının kuraklık stresi altındaki mercimek (Lens culinaris) çeşitlerinin fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine etkileri
The effects of exogenous abscisic acid (ABA) and indole-3-acetic acid (IAA) applications on physiological and biochemical properties of lentil (Lens culinaris) genotypes under drought stress
- Tez No: 995654
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET HAMURCU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kuraklık stresi, bitkilerde entegre olan fizyolojik, biyolojik ve kimyasal süreçleri bozarak gereksinim duyulan gıda talebinin karşılanmasına engel olmaktadır. Yüksek protein ve mikro besin içeren mercimek (Lens culinaris), insan sağlığı açısından vazgeçilmez bir gıda kaynağıdır. Mercimek orta düzeyde kuraklığa toleranslı olması nedeniyle kuraklık tolerans mekanizmalarının araştırılması için uygun bir model bitkidir. Fitohormonlar, kuraklık gibi abiyotik streslere karşı bitkinin uyum tepkisini şekillendiren kilit oyuncular arasında yer almaktadır. Bu çalışmada iki mercimek çeşidi (Ankara Yeşili ve Ceren) kullanılmıştır. Kuraklık stresi oluşturmak amacıyla %15 polietilen glikol 6000 (PEG-6000) uygulanmıştır. Kuraklık stresinin olumsuz etkilerini hafifletmek için absisik asit (10 µM ABA) ve indol-3-asetik asit (20 µM IAA) hormonları yapraktan püskürtme yöntemiyle uygulanmıştır. Kontrol koşulları altında ABA ve IAA uygulamaları her iki mercimek çeşidinde gövde ve kök uzunluğu ile kuru ağırlık değerlerinde artış sağlamıştır. Ayrıca bu hormon uygulamaları süperoksit dismutaz (SOD), peroksidaz (POX), askorbat peroksidaz (APX), katalaz (CAT) ve glutatyon redüktaz (GR) gibi enzimatik antioksidan aktivitelerini artırmıştır. Kontrol koşullarında, kuraklığa toleranslı Ankara Yeşili çeşidinde glutatyon (GSH) içeriğinde artış, okside glutatyon (GSSG) düzeyinde ise azalma gözlenirken, hassas Ceren çeşidinde tam tersi bir eğilim belirlenmiştir. Aynı koşullarda, ABA ve IAA uygulamaları bitkilerin makro (Ca, K, Mg) ve mikro (Fe, Zn, Cu, Mn ve B) element içeriklerinde de artışa neden olduğu tespit edilmiştir. Kuraklık koşullarında her iki çeşitte hidrojen peroksit (H₂O₂) ve hidroksil (•OH) radikali düzeyleri ile elektriksel iletkenlik (EC) ve malondialdehit (MDA) düzeylerinde artış olduğu belirlenmiştir. Kuraklık koşullarında her iki mercimek çeşidinde de prolin ve ABA konsantrasyonlarında artış olduğu tespit edilmiştir. Bu artış strese karşı savunma tepkisi olarak değerlendirilebilir. Bununla birlikte, kuraklık koşullarında ABA ve IAA uygulamalarının antioksidan enzim aktivitelerini belirgin şekilde artırdığı ve H₂O₂ ile •OH radikallerinin düzeylerini azalttığı belirlenmiştir. Ayrıca kuraklık koşullarında bitkilerin makro ve mikro besin içeriklerinde meydana gelen azalmanın hormon uygulamalarıyla iyileşme sağladığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, ABA ve IAA uygulanmalarının mercimek bitkisinde kuraklık stresine karşı antioksidan savunma sistemini güçlendirdiği, hücresel oksidatif zararı azalttığı ve besin elementi dengesini iyileştirerek bitki dayanıklılığını artırdığı belirlenmiştir. Bu çalışma kapsamında mercimek bitkisinden elde edilen bulgular, ABA ve IAA gibi fitohormonların kuraklık toleransı üzerindeki etkilerine ilişkin mekanizmaların anlaşılmasına ışık tutmakta, ayrıca bu etkilerin diğer baklagil türlerinde de araştırılabileceğini ve bu kapsamda gelecekte yürütülecek çalışmalar için önemli bir potansiyel sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Drought stress disrupts the integrated physiological, biological, and chemical processes in plants, hindering the fulfillment of nutritional needs. Lentils (Lens culinaris), rich in protein and micronutrients, are an indispensable food source for human health. Due to their moderate drought tolerance, lentils are a suitable model plant for investigating drought tolerance mechanisms. Phytohormones are key players in shaping the plant's adaptive response to abiotic stresses such as drought. This study used two lentil varieties (Ankara Yeşili and Ceren). To induce drought stress, 15% Polyethylene Glycol-6000 (PEG-6000) was applied. To alleviate the adverse effects of drought stress, the hormones abscisic acid (10 µM ABA) and indole-3-acetic acid (20 µM IAA) were applied via foliar spraying. Under control conditions, ABA and IAA applications resulted in increased stem and root length and dry weight values in both lentil varieties. Furthermore, these hormone applications increased the enzymatic antioxidant activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POX), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), and glutathione reductase (GR). Under control conditions, an increase in glutathione (GSH) content and a decrease in oxidized glutathione (GSSG) levels were observed in the drought-tolerant Ankara Yeşili variety, while the opposite trend was determined in the sensitive Ceren variety. Under the same conditions, ABA and IAA applications were found to cause an increase in the macro (Ca, K, Mg) and micro (Fe, Zn, Cu, Mn, and B) element contents of the plants. Under drought conditions, an increase in hydrogen peroxide (H₂O₂) and hydroxyl (•OH) radical levels, as well as electrical conductivity (EC) and malondialdehyde (MDA) levels, was determined in both varieties. Under drought conditions, an increase in proline and ABA concentrations was detected in both lentil varieties. This increase can be considered as a defense response to stress. However, it was determined that ABA and IAA applications significantly increased antioxidant enzyme activities and reduced H₂O₂ and •OH radical levels under drought conditions. Furthermore, it was observed that the decrease in macro and micronutrient content of plants under drought conditions was improved by hormone applications. In conclusion, it was determined that ABA and IAA applications strengthened the antioxidant defense system against drought stress in lentil plants, reduced cellular oxidative damage, and improved nutrient balance, thereby increasing plant resistance. The findings obtained from the lentil plant within the scope of this study, shed light on the mechanisms related to the effects of phytohormones such as ABA and IAA on drought tolerance, moreover, they indicate that these effects can also be investigated in other legume species, thereby offering significant potential for future studies in this context.
Benzer Tezler
- Marulda (Lactuca sativa L.) UV-B stresine tolerans üzerine prolinin düzenleyici etkisinin moleküler, biyokimyasal ve fizyolojik düzeyde belirlenmesi
Determination of regulative effect of exogenous proline on UV-B stress tolerance in lettuce (Lactuca sativa L.) at molecular, biochemical, and physiological levels
DİLRUBA TABAY
- Tuz stresine maruz bırakılan mısır (Zea mays L.) bitkisinde, eksojen olarak uygulanan absisik asit (ABA) ve salisilik asit (SA)'in etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effects of exogenously applied ABA (abscisic acid) and SA (salicylic acid) on maize plant exposed to salinity stress
MUSTAFA CEM KOÇER
- Soğuk stresine maruz bırakılan mısır (Zea mays L.) bitkisinde, eksojen olarak uygulanan naftalen asetik asit (NAA), absisik asit (ABA), jasmonik asit (JA)'in etkileri ve anti-freeze proteinlerinin analizi
Investigation of the effects of exogenous naphtalen asetic acid (NAA), abscisic acid (ABA), jasmonic acid (JA) on maize plant (Zea mays L.) exposed to cold stress and analysis of anti-freeze proteins
MEHMET EMRE EREZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
BiyolojiYüzüncü Yıl ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PEYAMİ BATTAL
- Kuraklık stresine maruz bırakılan mısır (Zea mays L.) bitkisine eksojen olarak uygulanan naftalen asetik asit (NAA), absisik asit (ABA) ve jasmonik asit (JA)'in etkilerinin belirlenmesi
Inveatigation of the effects of exogenous JA, NAA and ABA on maize plant (Zea mays L.) exposed to drought stress
ÖMER ÇEÇEN
- Ekzojen ABA uygulamasının kuraklık stresi (PEG-6000) altındaki yabani ve ABA-eksik arabidopsis mutantları üzerindeki biyokimyasal ve fizyolojik etkilerinin araştırılması
Investigation on the biochemical and physiological effects of exogenous ABA application on arabidopsis thaliana wild type and ABA deficient mutants under drought stress (PEG-6000)
CEYDA ÖZFİDAN