Kuraklık stresi altındaki iki buğday varyetesinde Rosa canina L. ekstraktının antioksidan aktivite üzerine etkileri
Effects of Rosa canina L. extract on antioxidant activity in two wheat varieties under drought stress
Yazar: GAMZE BALTACIER
Danışman: PROF. DR. OKAN ACAR
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany

Özet:
Kuraklık stresi dünya tarım arazilerinin %45'ini etkiler. Bu durum ürün verimliliğinde diğer streslerden daha fazla yıkıcı etkiye neden olur ve azaltır, fotosentezi kısıtlayarak bitki büyüme ve gelişimini olumsuz etkiler. Ayrıca hücre bölünme oranını, yaprak alanını, kök ve gövde büyümesini kısıtlayarak verimliliği azaltır. Reaktif oksijen türleri ve antioksidan savunma sistemi buğdayın kuraklığa dayanıklılığında seçici kriterler olarak kabul edilmektedirler.
Diğer yandan, Kuşburnu gibi tıbbi ve aromatik bitkilerin halk arasında geleneksel kullanımları iyi bilinmekle birlikte; deniz yosunu ekstraktlarının ve Moringa oleifera gibi bitkilerin tarım bitkilerinde kuraklık stresinin etkisinin giderilmesinde biyostimülant olarak kullanım pratiklerine sahip olduğu gösterilmiştir. Tamamlanan tez araştırmamızda, ticari olarak kullanılan bitki aktivatörleri ve sentetik elisitörler yerine kuşburnu gibi doğal ve ekonomik potansiyele sahip kuşburnu meyve ekstraktının kuraklığa duyarlı çeşit Sultan-95 ve kuraklığa dayanıklı Tosunbey buğday çeşitleri için kuraklık stresine toleransta doğal bir aktivatör olarak kullanıp kullanılmayacağı araştırılmıştır.
Bu tez çalışmasında kuşburnu meyve ekstraktı %20'lik konsantrasyonda in vivo olarak yetiştirilen 21 günlük buğday fidelerine uygulanarak, bu bitkilerdeki toplam klorofil, toplam protein, lipit peroksidasyon (TBARS), hücre zarı geçirgenliği ve antioksidan enzim aktiviteleri (Süperoksit dismütaz (SOD), peroksidaz (POX), katalaz (CAT) üzerine etkileri araştırılmıştır. Kuşburnu bitkisi yüksek derecede antioksidan aktiviteye sahip olması ve yapılan araştırılmalarda kanser tedavilerinde ve nötrofillerin solunumundaki rolüne kadar geniş bir yelpazede dahi kullanılmasıdır. Buğday ise, dünya genelinde besin için stratejik bir gıda kaynağı olması nedeniyle seçilmiştir.
Kuraklık zararının iyileştirilmesinde, Rosa canina (Rc) uygulamasının her iki genotipteki ilk indükleyici etkisi 7. günde gözlenmiştir. Kuraklığa toleranslı Tosunbey'in SOD aktivitesi 7. günde stres altında Rc uygulamasıyla artarken 14. günde azalmıştır. Ancak Sultan-95'te her iki uygulama gününde de azalmıştır. H2O2 süpürücüleri olan CAT ve POX aktiveteleri ise stres altında R. canina uygulamasıyla Tosunbey'de artmıştır. Fakat Sultan-95'te sadece CAT aktivitesiyle artmıştır. Bu durum kuraklık zararının azaltılmasında veya iyileştirilmesinde Rc ekstraktının duyarlı çeşitlerde biyostimülatör olarak kullanımının olanaklı olabileceğine işaret etmektedir.

Abstract:
Drought stress affects 45% of world agricultural land. This causes and reduces product productivity more than other stresses and reduces photosynthesis and adversely affects plant growth and development. It also reduces efficiency by limiting cell division rate, leaf area, root and stem growth. Reactive oxygen species and antioxidant defense system are considered to be selective criteria for the resistance of wheat to drought.
On the other hand, the traditional uses of medicinal and aromatic plants such as rosehip are well known; seaweed extracts and plants such as Moringa oleifera have been shown to be useful as biostimulant in the treatment of drought stress in agricultural crops. In our thesis, it was investigated whether the rosehip fruit extract with natural and economic potential such as rosemary and commercially used plant activators and synthetic elicitors would be used as a natural activator in the tolerance of drought stress for drought-sensitive varieties Sultan-95 and drought-resistant Tosunbey wheat varieties.
In this thesis, rosehip fruit extract was applied to 21 day old wheat seedlings grown in vivo at a concentration of 20% and the effects of total chlorophyll, total protein, lipid peroxidation (TBARS), cell membrane permeability and antioxidant enzyme activities (Superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POX), catalase (CAT) on these plants were investigated. Rosehip plant has a high degree of antioxidant activity and the use of cancer treatments and the role of neutrophils in breathing is to be used in a wide range. Wheat is chosen because it is a strategic food source for nutrients worldwide.
The first inducing effect of Rosa canina (Rc) administration in both genotypes was observed on day 7 in the improvement of drought damage. The SOD activity of the drought tolerant Tosunbey increased on the 7th day with Rc application under stress and decreased on the 14th day. However, in the Sultan-95, both application days decreased. CAT and POX activators with H2O2 scavengers were increased in Tosunbey with Rc application under stress. But, Sultan-95 only increased with CAT activity. This situation indicates that Rc extract can be used as biostimulator in sensitive varieties in reducing or improving drought damage.