Tuz stresi koşullarında mısır (Zea mays L.) bitkisinde askorbik asit uygulamalarının dehidrin proteinlerine etkisi
The effect of ascorbic acid applications on dehydrin proteins in maize (Zea mays L.) under salt stress conditions
Yazar: EZGİNUR ŞENYÜZ
Danışman: PROF. DR. ECE TURHAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Bitkisel Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu araştırmada, tuz (NaCl) stresi, askorbik asit (AsA) ve AsA+tuz uygulamalarının mısır bitkisinde fide döneminde bazı fizyolojik özellikler ve dehidrin proteinlerine etkisi araştırılmıştır. Denemede kullanılan ADA9516 çeşidine ait tohumlar, oda sıcaklığında saf su ve 50 mM AsA ile 24 saat boyunca priming uygulamalarına maruz bırakılmıştır. Daha sonra her uygulamaya ait tohumlar saf su ile yıkanıp 48 saat boyunca oda sıcaklığına ayarlanmış etüvde orijinal ağırlığına yakın oluncaya kadar kurutulmuştur. Tohumlar, kum ve toprak (1:1) içeren saksılarda 30-15 (±2) °C (gündüz/gece) sıcaklıkta, ~%60 nemde, fideleri 5-6 yapraklı oluncaya kadar yetiştirilmiştir. Deneme tesadüf parselleri deneme desenine uygun olarak 3 tekerrürlü ve her tekerrürde 12 bitki içerecek şekilde kurulmuştur. Denemede kontrol grubu, 2 farklı NaCl (50 mM ve 100 mM), kontrol+50 mM AsA ve 2 farklı NaCl+AsA (50 mM NaCl+50 mM AsA, 100 mM NaCl+50 mM AsA) konsantrasyonu kullanılmıştır. Otuz gün süren deneme sonunda yapılan analiz sonuçları değerlendirildiğinde; AsA uygulaması hem kontrol hem de 50 mM NaCl uygulamasında iyon sızıntısı oranını düşürmüştür. Ayrıca 100 mM NaCl+AsA uygulamasının turgor kaybını önemli ölçüde iyileştiridiği tespit edilmiştir. Askorbik asit miktarı AsA uygulaması ile tüm uygulama gruplarında artış göstermiştir. Tuz stresi toplam klorofil (Chl) miktarında artışa neden olmuş, bu artış AsA uygulaması ile 50 mM NaCl+AsA uygulamasında 50 mM NaCl uygulaması ile kıyaslandığında önemli ölçüde azalmıştır. Mısır yaprak dokularında prolin miktarının hem NaCl uygulamaları hem de NaCl+AsA uygulamaları ile arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca NaCl+AsA uygulamaları toplam çözünebillir protein içeriğinde belirgin bir artış sağlamıştır. Protein profilleri incelendiğinde; 6-250 kDa arasında değişen yeni sentezlenen protein bantları belirlenmiştir. Tuz stresi bazı protein bantlarının kaybına sebep olmuştur. En yoğun protein bandının kontrol+AsA uygulamasında 50 kDa büyüklüğünde olduğu belirlenmiştir. İmmünblot analizi sonuçları ile tuz stresi ve AsA uygulamaları sonucunda oluşan spesifik proteinler tespit edilmiştir. ADA 9516 çeşidinde 3 farklı dehidrin proteini (58, 50 ve 35 kDa) birikimi gözlemlenmiştir. Bu proteinlerin tuza toleransta etkili olabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
The effects of salt (NaCl) stress, ascorbic acid (AsA), and AsA+salt treatments on various physiological parameters and dehydrin proteins in maize seedlings were examined in this work. The seeds of the ADA9516 variety utilized in the experiment were primed for 24 hours at room temperature with distilled water and 50 mM AsA. The seeds from each application were then washed with distilled water and dried for 48 hours in a room temperature oven until they were near to their original weight. The seeds were grown in pots with sand and soil (1:1) at 30-15 (±2) °C (day/night) and 60% humidity until the seedlings had 5-6 leaves. The experimental random plots were established according to the trial design with 3 replications, each replication consisting of 12 plants. The experiment utilized a control group, two different NaCl concentrations (50 mM and 100 mM), control+50 mM AsA and two different NaCl+AsA concentrations (50 mM NaCl+ 50 mM AsA, 100 mM NaCl+ 50 mM AsA). When the results of the thirty-day trial are considered, ascorbic acid application reduced the ion leakage rate in both control and 50 mM NaCl applications. Furthermore, it was discovered that using 100 mM NaCl+AsA greatly improved the loss of turgidity. With AsA application, the level of AsA rose in all treatment groups. Salt stress increased the total amount of total chlorophyll (Chl), whereas AsA administration considerably reduced this increase compared to 50 mM NaCl application in 50 mM NaCl+AsA application. It was found that both NaCl and NaCl+AsA treatments enhanced the quantity of proline in maize leaf tissues. Furthermore, NaCl+AsA treatments increased total soluble protein content significantly. When protein profiles were evaluated, newly produced protein bands ranging from 6-250 kDa were discovered. Some protein bands were lost as a result of salt stress. In the control+AsA application, the most intense protein band was determined to be 50 kDa. Specific proteins generated as a result of salt stress and AsA treatments were identified using immunoblot analysis. In the ADA 9516 cultivar, three distinct dehydrin proteins (58, 50, and 35 kDa) accumulated. These proteins have been shown to be useful in salt tolerance.