FARKLI PLOİDİ SEVİYELERİNE SAHİP TÜRK BUĞDAY ÇEŞİTLERİNDE KURAKLIK STRESİ ALTINDA FİZYOLOJİK VE BİYOKİMYASAL PARAMETRELERİN İNCELENMESİ - Çetin, Fadime (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018)
Kuraklık bitki büyümesini sınırlayan en önemli abiyotik stres faktörlerinden biridir. Bu yüzden, kuraklık stresi buğday dâhil birçok bitkide ürün verimini düşürmektedir. Dolayısıyla, bitkilerde ve özelliklede buğdayda kuraklığa karşı hassas ve dayanıklı türlerin belirlenmesi ıslahçılar için kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada, farklı ploidilere sahip olan Siyez (Triticum monococcum), Kızıltan-91 (Triticum turgidum durum) ve Yüreğir-89 (Triticum aestivum cv.) olarak bilinen Türk buğday çeşitlerinin kuraklık stresine karşı oluşturdukları cevaplar fizyolojik ve biyokimyasal seviyede incelenmiştir. Kontrol grupları ile birlikte kuraklığa maruz bırakılmış buğday türlerinin yaprak ve kök dokularında fizyolojik (taze ağırlık, kuru ağırlık ve uzunluk), biyokimyasal (membran geçirgenliği, MDA, H₂O₂, prolin ve askorbik asit miktar tayini) ve antioksidan enzim aktivite tayin (SOD, CAT, APX ve GPX) analizleri yapılmıştır. Kuraklık stresi uygulamasıyla tüm türlerin kök uzunlukları arttığı ve serbest oksijen türlerinin artmasıyla membran yapısının zarara uğradığı gözlemlenmiştir. Enzimatik olmayan antioksidanlardan olan askorbik asit ve değişen su miktarından bitkinin en az zarar görmesi için sentezlenen organik maddelerden biri olan prolin miktarının kök ve yaprak dokularında en fazla Yüreğir-89’da, en az ise Siyez’de arttığı tespit edilmiştir. Hücre için zararlı olan H2O2’nin H2O ve O2’ye parçalanmasını sağlayan CAT enzim aktivitesinin, kökte sadece Yüreğir-89’da yaprakta ise Kızıltan-91 çeşidinde arttığı belirlenmiştir. Oksidatif strese karşı bitkilerin ilk savunmalarından olan SOD enziminin aktivitesinin de benzer şekilde Yüreğir-89 ve Kızıltan-91 çeşitlerinde artış gösterdiği bulunmuştur. H2O2’nin uzaklaştırılmasında başlıca koruyucu antioksidan yolak olan GPX aktivitesininde en fazla Yüreğir-89 çeşidinde arttığı belirlenmiştir. Siyez buğday çeşidinde ise, yaprakta CAT ve kökte SOD enzim aktivitelerinin düşük oranda olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan tüm analizlerin birlikte değerlendirilmesi sonucunda, Kızıltan-91 ve Yüreğir- 89 buğday çeşitleri kuraklığa dayanıklı, Siyez buğdayının ise kuraklığa duyarlı olduğu belirlenmiştir. Bu durum, Kızıltan-91 ve Yüreğir-89 çeşitlerinde kuvvetli enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidan savunma mekanizmalarının, kuraklık stresine karşı v oluşturduğu cevaplardan kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Çalışma ile farklı kromozom sayılarına sahip buğday türlerinin kuraklığa dayanıklılıkları ile ilgili bu değerli bilgilerin buğday ıslah çalışmalarında kullanılabileceği düşünülmektedir. Ayrıca bu tezin gelecekte, hayatta kalabilme şansı yüksek buğday türlerinin belirlenmesi çalışmaları için referans bir kaynak olma potansiyelinin de olduğu düşünülmektedir.
Keywords: buğday, kuraklık stresi, fizyolojik ve biyokimyasal değişimler,reaktif oksijen türleri (ROS), antioksidan