Kuraklık stresindeki buğday fidelerinde putresin'in fizyolojik ve moleküler etkisi
Physiological and molecular effects of putrescine on wheat seedlings under drought stress
Yazar: PELİN ŞENGÜL TORAMAN
Danışman: PROF. DR. NURAY ERGÜN
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Botanik = Botany
Dizin: Abiyotik stres = Abiotic stress ; Durum buğdayı =   ; Ekmeklik buğday = Bread wheat ; Emmer buğdayı =

Özet:
Çalışmamızda, buğday (Triticum turgidum. dicoccum, Gacer, Triticum aestivum L., Konya-2002) fidelerinde %5 polietilen glikol (PEG) -6000 ve farklı putresin  dozlarının  etkileşimleri incelenmiştir. Buğday fidelerinin sürgün boyu, taze ve kuru ağırlığı, kök boyu, taze ve kuru ağırlığı, klorofil a (kl a), klorofil b (kl b), toplam klorofil (kl a+b) ve klorofil a/b (kl a/b) miktarları, katalaz (CAT) ve glutatyon redüktaz (GR), askorbat peroksidaz (APEX) aktiviteleri, prolin birikimi ve prolin oluşumunda görevli P5CR ve P5CS genlerinin ifadelerini belirlemek amaçlanmıştır.
PEG etkisiyle meydana gelen kuraklık stresi etkisinde iki buğday çeşidinde de sürgün boy, taze ağırlık, kuru ağırlık, klorofil miktarlarında azalma gözlenmiştir. Gacer buğdayında kök boyunda ve taze ağırlığında artış gözlenirken Konya-2002 de azalma gözlenmiştir. Çalışmada incelenilen antioksidan enzimlerin (CAT, GR, APEX) her iki buğday çeşidinde de arttığı tespit edilmiştir. Prolin aminoasit miktarı her iki buğdayda artış göstermiş, P5CR geni Gacer de artış gösterirken, Konya-2002 de ise P5CS geni artış göstermiştir.
PUT etkisinde, her iki buğday çeşidinde de sürgün boy, taze ağırlık, kök boyu ve taze ağırlık miktarında, kl a, kl b, toplam klo, kl a/b miktarlarında artışlar gözlenmiştir. CAT, APEX, GR enzim aktivitelerinde azalış gözlenmiştir. Prolin aminoasit miktarı, P5CR ve P5CS gen ifadesi Gacer çeşidinde artarken, Konya-2002 çeşidinde prolin miktarı azalmıştır.PEG+PUT etkisinin buğdaylarda PEG'e göre CAT, APEX, GR ve prolin miktarını azalttığı gözlenmiştir. 
Uygulanan PEG buğdaylarda kuraklık stresi etkisi oluşturmuş ve PUTin bu stres etkisini azalttığı gözlenmiştir. Buğdaylarda stres altında enzim miktarlarındaki, prolin miktarındaki artış ile gen ifadelerindeki artışın strese karşı birlikte savunma mekanizmasının gerçekleştiğini göstermektedir. Çalışmamızda kullandığımız tüm parametreler birlikte incelendiğinde Gacer buğdayının Konya- 2002' ye göre kuraklığa karşı daha toleranslı olduğu düşünülebilir.

Abstract:
This study, the interactions of 5% polyethylene glycol (PEG) -6000 and different putrescine doses were examined in wheat (Triticum turgidum dicoccum, Gacer, Triticum aestivum L., Konya-2002) seedlings. In wheat seedlings was measured; shoot length, fresh and dry weight, root length, fresh and dry weight, chlorophyll a (chl a), chlorophyll b (chl b), total chlorophyll (chl a+b) and chlorophyll a/b (chl a/b), and amounts, catalase (CAT) and glutathione reductase (GR), ascorbate peroxidase (APEX) activities, proline accumulation and it was aimed to determine the expressions of P5CR and P5CS genes, which are involved in the proline accumulation and proline mechanism in abiotic stresses.
Under the effect of drought stress caused by PEG, a decrease was observed in shoot height, fresh weight, dry weight, and chlorophyll amounts in both wheat varieties. While an increase was observed in root length and fresh weight in Gacer wheat, a decrease was observed in Konya-2002. It was determined that the antioxidant enzymes (CAT, GR, APEX) examined in the study increased in both wheat varieties. The amount of proline amino acids increased in both wheats, while the P5CR gene Gacer also increased, while the P5CS gene increased in Konya-2002.
Under the PUT effect, increases were observed in shoot length, fresh weight, root length and fresh weight, kl a, kl b, total kl, kl a/b in both wheat varieties. A decrease was observed in CAT, APEX, GR enzyme activities. While the amount of proline amino acids, P5CR and P5CS gene expression increased in the Gacer variety, the amount of proline decreased in the Konya-2002 variety. It has been observed that the PEG+PUT effect decreases the amount of CAT, APEX, GR and proline in wheat compared to PEG.
The applied PEG had a drought stress effect on wheat and it was observed that PUTrescine reduced this stress effect. It shows that the increase in the amount of enzymes and proline and the increase in gene expressions under stress in wheat together with the defense mechanism against stress are realized. When all the parameters we used in our study are examined together, it can be thought that Gacer wheat is more tolerant to drought than Konya-2002.