Pamukta (Gossypium hirsutum L.) tuza toleransın ın vıtro koşullarda belirlenmesi
Determination of salinity tolerance at in vitro conditions in cotton (Gossypium hirsutum L.)
Yazar: BAHRİ İZCİ
Danışman: PROF. DR. AYNUR GUREL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Doku kültürü = Tissue culture ; Klorofil-A = Chlorophyll-A ; Klorofil-B = Chlorophyll-B ; Pamuk = Cotton ; Tuz stresi = Salt stress

Özet:
Bu çalışmada, Ege Bölgesi'nde üretimi yapılan üç farklı pamuk (Gossypium hirsutum L.) kültür çeşidine (Nazilli-84, NM-503 ve Carmen) ait tohumlar, steril su ile ıslatılmış pamuklu kültür kaplarında çimlendirilmiş ve elde edilen bitkiciklerin sap ve yaprak parçaları, kallus oluşturmak üzere; 5 mg/l IBA ve NaCl'nin farklı konsantrasyonlarını (0, 50, 100, 150, 200 ve 250 mM) içeren Murashige ve Skoog (MS) (1962) ortamlarına aktarılmıştır. Aktarımdan sonra aydınlık ve karanlık olarak iki farklı kültür koşulunda tutulan kültürler, dört haftada alt kültürlemeye alınmışlardır. Araştırmada, farklı tuz konsantrasyonlarının elde edilen kallusların kuru ağırlıkları, fotosentetik pigment miktarları, prolin ve toplam protein miktar değişimleri ile oksidatif enzimlerden olan süperoksit dismutaz (SOD), peroksidaz (PO) ve katalaz (CAT) aktiviteleri üzerine olan etkileri incelenmiş ve çeşitlerin tuza tolerans durumları ele alınmıştır.Elde ettiğimiz sonuçlara göre, uygulanan tuz konsantrasyonu artışına paralel olarak, incelenen pamuk çeşitlerinde NaCl'ün olumsuz etkilerine en güçlü reaksiyonu Nazilli-84 vermiştir. Dolayısıyla Nazilli-84, diğer çeşitlere göre tuza tolerans seviyesi en yüksek olan çeşit olarak belirlenmiştir. Elde edilen kallus kuru madde ağırlıkları incelendiğinde, artan NaCl konsantrasyonuna karşılık genel olarak ağırlıklarda düşüş gözlenmiştir. Fotosentetik pigmentler açısından da gelişme benzer olmuş, tuz konsantrasyonu arttıkça oluşan Klorofil a, Klorofil b ve Total klorofil miktarlarında azalmalar gözlenmiş ve 150 mM seviyesinden sonra en düşük seviyelere ulaşılmıştır. Fotosentetik pigmentlerin etkilenmesinde sıralama ise Nazilli-84, Carmen ve NM-503 olarak gerçekleşmiştir. Pigmentler açısından yaprak eksplantlarının gösterdiği tepki sap eksplantlarınkinden yüksek olmuştur. Uygulanan tuz konsantrasyonuyla ilişkili olarak, incelenen çeşitlerin prolin miktarının arttığı, prolin birikiminin özellikle 150 mM seviyesinde en yüksek seviyesine ulaştığı tespit edilmiştir. Tuzun yoğunluğu arttıkça toplam protein miktarında da düşmeler gözlenmiştir. Bütün bu olaylar aydınlık ortamda karanlık ortamdan daha yüksek oranlarda cereyan etmiştir. Farklı konsantrasyonda uygulanan tuz, çeşitlerde SOD, PO ve CAT aktivitelerinde artışa yol açmıştır. Diğer parametrelerde olduğu gibi artışlar 150 mM seviyesine kadar devam etmiş sonrasında azalmalar tespit edilmiştir.Elde ettiğimiz verilerin ışığında, ele alınan çeşitlerden tuza en toleranslı çeşidin Nazilli-84 olduğunu, bunu Carmen çeşidinin izlediğini ve içlerinde en hassas olan çeşidin de NM-503 olduğunu söyleyebiliriz. En iyi reaksiyonlar, aydınlık koşullarda elde edilmiştir. Çeşitler, 150 mM NaCl seviyesine kadar NaCl'ü tolere etmişlerdir. Bu çalışma ile pamuk genotiplerinin tuz stresine verdikleri reaksiyonlarım doku kültürü çalışmalarıyla daha kısa sürede ve daha kontrollü koşullarda belirlenebileceği ortaya konmuştur.

Abstract:
In this study, seeds of tree cotton cultivars (Nazilli-84, NM-503 and Carmen which were grown in Ege Region) were germinated with sterile water in culture vessels, leaf and stem explants excised from these seedling were transferred on MS (Murashige & Skoog, 1962) medium supplemented with 5 mg/l IBA (Indole-3-butyric acid) and different NaCl concentrations, in order to obtain calli. They were subcultured at four weeks intervals under light and dark two different conditions. We tried to determine effects on antioxidant enzyme avtivity such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (PO) and catalase (CAT), dry and fresh weight, photosyntghesis capacity, pigment amount, exchange of proline and protein amount in calli obtained from subculturing.The results indicated that Nazilli-84 gave higher response depend on increase NaCl of treatment due to NaCl treated plants of both cultivars. Consequently, it has significantly the best salt tolerance than other cotton varieties investigated in our experiment. Generally, there was a decrease in calli dry weight depend on increasing NaCl concentration level. The development was also the same as photosynthetic pigment, chlorophyll a, chlorophyll b which initiated with increasing NaCl level and total protein amount decreased. These decrease was showed a higher increase after 150 mM level. Affecting of photosynthetic pigments was Nazilli-84, Carmen and NM-503 in all cultivars respectively. Also, response of the leaf explants were higher than stem explants. Proline amount releated with the salt concentration increased in all investigated cotton varieties and especially proline accumulation showed the highest level at 150 mM. Total protein amount was decreased when the salt concentration was increased. All these facts showed higher rates in dark conditions. Treated different concentraton of salf caused activities of SOD, PO and CAT in all culture varieties. Like in order parameters, increase continued through 150 mM level after that decreases were observed.According to the results the most tolerant variety was Nazilli-84, Carmen variety followed it and among these NM-503 was the most sensitive of all. The best responses was observed in light conditions and varieties tolerate 150 mM NaCl level, decreases was observed parameters at high dose at all medium. These reaction of cotton under salt stress would be investigate controlled conditions with shorter time in tissue culture studies.