Tuz stresi koşullarında bor uygulamalarının mısır bitkisinin gelişimi ve tolerans mekanizması üzerine etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of boron applications on the development and tolerance mechanism of corn plant under salt stress conditions
Yazar: ZUHAL ZEYNEP AVŞAROĞLU
Danışman: PROF. DR. MEHMET HAMURCU
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
İçerdiği zengin besin maddeleri nedeniyle, insan ve hayvan beslenmesi bakımından çok önemli bir yere
ve kullanım çeşitliliğine sahip olan mısır bugün, Antarktika haricinde, dünyanın her yerinde
yetişebilmektedir. Dünyada buğday ve çeltikten sonra en fazla tarımı yapılan mısır bitkisinin Dünya
üzerinde, 70 milyon çiftçi ailesi tarafından tarımı yapılmakta ve bunların yaklaşık %80'i gelişmekte olan
ülkelerde bulunmaktadır (Dowswell ve ark., 1996).Ülkemizin hemen her bölgesinde mısır
yetiştirilmektedir. Son yıllarda Orta Anadolu Bölgesi'nde ve bu bölgenin karakteristik özelliğini taşıyan
Konya ilinde de mısır ekim alanları, özellikle şeker pancarı ekim alanlarının daraltılması ile, her geçen
yıl hızla artmaktadır. Ancak birçok mısır genotiplerinin Konya ekolojik koşullarına adaptasyon kabiliyeti
ile ilgili yeterli araştırmalar olmadığı için çiftçilerimizin mağduriyeti söz konusu olabilmektedir.
Abiyotik stres faktörleri içerisinde bitkisel üretimi sınırlandıran en önemli faktörler arasında yer alan
tuzluluk, dünyada sulanabilir alanların % 20'sini, tarım arazilerinin ise % 6'sını etkilemiş durumdadır
(Kuşvuran ve ark.,2011). Orta Anadolu tarım topraklarının önemli bir kısmında bor noksanlığı ve önemli
bir kısmında da bor toksisitesi sorunu olduğu (Gezgin ve ark., 2002) bor noksanlığı koşullarında bor
uygulamasına tahıllar içerisinde en fazla olumlu tepkinin mısır tarafından gösterildiği belirlenmiştir
(Sakal ve Singh,1995). Ülkemizde şu ana kadar mısır genotipleri tuz toleransı üzerine bor
uygulamalarının fizyolojik esasları belirlenmemiştir. Araştırmamızda Sakarya Tarımsal Araştırma
Enstitüsünden gelen 120 adet mısır genotipi ve 3 populasyonda bora ve tuza tepkileri belirlenecektir.
Mısır genotipleri içinden bora ve tuza hassas ve toleranlı olan genotipler seçilecektir. Belirlenen bu mısır
genotiplerine tuz stresi koşullarında bor uygulamalasının bitikinin tolerans mekanizması üzerinde etkisini
ortaya koymak amacıyla yapılacaktır. Bitki örneklerinde temel büyüme parametreleri, bağıl su içeriği,
gövde ve köklerde Na, K, Ca, Mg, Cl ve B analizleri ve prolin birikimi, iyon sızıntısı ve malondialdehit
miktarındaki değişiklikler yardımıyla hücresel membranlardaki hasar oranı belirlenecektir. Süperoksit
dismutaz (SOD), askorbat peroksidaz (APX), katalaz (CAT), peroksidaz (POX), glutatyon GSH) ve
glutatyon redüktaz (GR) gibi antioksidan enzim aktiviteleri ölçülecek ve hidrojen peroksit (H 2 O 2 )
birikimi ile hidroksil (OH - ) radikali süpürme aktivitesi belirlenmek suretiyle bitki gruplarında tuz, bor ve
tuz x bor interaksiyonunun etkileri araştırılacaktır. Tuz stresi koşullarında bor uygulamalarıyla mısır
genotiplerinin kök ve yapraklarının anatomik yapılarında meydana getirdiği değişimler de ayrı ayrı
belirlenmeye çalışılacaktır. Elde edilen bilgilerle, tuz ve bor toksitesine toleranslı mısır çeşitlerinin
geliştirilmesinde kullanılabilecek genotiplerin fizyolojik ve biyokimyasal tanımlamalarının yapılması
sağlanacaktır.

Abstract:
Due to its rich nutrient content, maize is very important for human and animal nutrition and can be grown all over the world except Antarctica. Maize is the most widely cultivated plant subsequent to wheat and rice in the world and farmed by 70 million farmers 80% of whom are from developing countries (Dowswell et al., 1996). Maize is grown in almost all parts of our country. In recent years, cultivation areas of maize in the Central Anatolian Region and in the province of Konya bearing the characteristics of this region have been rapidly increasing every year, especially due to the reduction of the areas for sugar beet cultivation. However, enough research is not available on the adaptation ability of widely grown maize varieties to ecological conditions of Konya, which might cause the victimization of the farmers. According to FAO, 6% of arable lands are facing salinity problem and wrong irrigation methods applied in newly opened areas and irrigation with ground water and drainage water with high salt concentration are making the problem even worse. Soil salinity constitutes one of the major abiotic stress factors limiting plant production and yield in our country controlled mostly by arid or semi-arid climate, as well. It has been reported that boron deficiency and boron toxicity are important problems in a significant portion of the agricultural lands in the Central Anatolia (Gezgin et al., 2002) and that the most favourable response against boron deficiency by boron treatments was exhibited by maize among Gramineous plants (Sakal and Singh, 1995). The physiological basis for the effect of boron treatments on salinity tolerance responses of maize genotypes grown under salinity conditions has not been determined in our country so far. 120 maize genotypes from the Sakarya Agricultural Research Institute and the responses to bora and salt in 3 populations will be determined.Genotypes that are sensitive and tolerant to bora and salt will be selected from maize genotypes. These maize genotypes will be carried out in order to determine the effect of boron application on the tolerance mechanism of salt in salt stress conditions.The basic growth parameters, relative water content of the plant samples, Na, K, Ca, Mg, Cl and B analyzes in the body and roots and the accumulation of proline, ion leak and changes in the amount of malondialdehyde will determine the damage rate in the cellular membranes.Antioxidant enzyme activities such as superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), peroxidase (POX), glutathione GSH) and glutathione reductase (GR) will be measured and hydrogen peroxide (H2O2) accumulation and hydroxyl (OH-) radical The effects of salt, boron and salt x boron interaction in the plant groups will be investigated by determining sweeping activity. Under the stress of salt stress, changes in the anatomical structures of the roots and leaves of corn genotypes will be tried to be determined separately. With the information obtained, physiological and biochemical definitions of genotypes that can be used in the development of maize varieties tolerant to salt and boron toxicity will be ensured.