Farklı priming uygulamalarının kadmiyum stresi altındaki mısır (Zea mays L.)'da besin elementi kompozisyonu ve bazı fizyolojik parametreler üzerine etkisi
Effect of different priming treatments on nutrient element composition and some physiological parameters in maize (Zea mays L.) under cadmium stress
Yazar: MUKADDES DOĞAN BAŞAR
Danışman: PROF. DR. SELİM EKER
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, mısır bitkisinde tohuma yapılan ön uygulamaların (priming) kadmiyum (Cd) toksisitesi üzerine etkileri sera koşullarında araştırılmıştır. Mısır tohumlarına ekim öncesi salisilik asit (50 mg/L), kalsiyum klorür (%2.2) ve saf su ile priming uygulamaları yapılmıştır. Priming uygulaması yapılan ve yapılmayan tohumlar 0, 5, 10, 20 mg kg-1 Cd uygulamaları altında yetiştirilmiştir. Priming uygulamalarının ortalamaları açısından, yeşil aksam ve kök kuru ağırlıkları, bitki boyu ve gövde çapı, yaprak oransal su içeriği, toplam klorofil, klorofil a, klorofil a/b oranı, karotenoid konsantrasyonları Cd dozuyla birlikte azaldığı ve Cd konsantrasyonu, Cd içeriği ve membran permeabilitesinin arttığı bulunmuştur. Kadmiyum dozuna bağlı olarak, yeşil aksam azot (N), fosfor (P), çinko (Zn), demir (Fe) ve mangan (Mn) konsantrasyonlarının azaldığı, potasyum (K) ve kalsiyum (Ca) konsantrasyonları ile N, P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Mn ve Cu içeriklerinin ise arttığı tespit edilmiştir. Kadmiyum uygulamalarının ortalaması açısından, bitki boyu ve gövde çapı değerlerinin saf su uygulamasında yüksek olduğu; kök kuru madde üretimi, Ca konsantrasyonu ile Ca ve Mg içeriği değerlerinin saf su, CaCl2 ve salisilik asit priming uygulamalarında aynı grupta yer aldığı bulunmuştur. Geriye kalan parametrelerde ise CaCl2 uygulaması ön plana çıkmıştır.
Elde edilen sonuçlar, Cd toksisitesi altında mısır yetiştiriciliğinde tohuma CaCl2 uygulamasının saf su ve salisilik asit uygulamalarına göre büyüme ve besin elementi içerikleri açısından daha etkili olduğunu ve Cd stresine bağlı olarak mısır bitkisinde ortaya çıkabilecek zararlanmaların hafifletilmesinde CaCl2'ün bu olumlu etkisinden faydalanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
In this study, effects of seed priming treatments on cadmium (Cd) toxicity in maize plants were investigated under greenhouse conditions. Maize seeds were subjected to priming treatments with salicylic acid (50 mg/L), calcium chloride (2.2%) and distilled water before sowing. Seeds with and without priming treatments were grown under 0, 5, 10, 20 mg kg-1 Cd applications. In terms of the average of priming treatments, it was found that shoot and root dry weights, plant height and stem diameter, leaf relative water content, total chlorophyll, chlorophyll a, chlorophyll a/b ratio and carotenoid concentrations decreased and Cd concentration, Cd content and membrane permeability increased with increasing Cd doses. It was determined that shoot nitrogen (N), phosphorus (P), zinc (Zn), iron (Fe) and manganese (Mn) concentrations decreased, whereas potassium (K) and calcium (Ca) concentrations and N, P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Mn and Cu contents increased with increasing cadmium doses. In terms of the average of cadmium treatments, it was found that plant height and stem diameter values were high in distilled water treatments; root dry matter production, Ca concentration and Ca and Mg contents were placed into the same statistical group in distilled water, CaCl2 and salicylic acid priming treatments. In the remaining parameters, CaCl2 priming treatment became more prominent.
Present findings revealed that in maize cultivation under Cd toxicity, seed priming with CaCl2 was more effective in terms of growth parameters and nutrient element contents than distilled water and salicylic acid treatments and such a positive effect of CaCl2 could be used to alleviate Cd stress-induced damages on maize plants.