Tuz stresi altında rizobakteri (PGPR) ve salisilik asit türevi ile bio-priming uygulamalarının buğday bitkisinde çimlenme ve fide gelişimi üzerine etkisi
The effect of bio-priming applications with rhizobacteria (PGPR) and salicylic acid derivative on germination and seedling growth in wheat plant under salt stress
Yazar: SEYİT BATUHAN DUDAK
Danışman: PROF. DR. DENİZ EKİNCİ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Abiyotik stres = Abiotic stress ; Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Ekmeklik buğday = Bread wheat ; Rizobakteriler = Rhizobacteria

Özet:
Bitkiler, tuzluluk ve kuraklık gibi pek çok stres faktörlerinden etkilenmektedir. Tuz stresi, fizyolojik, morfolojik ve biyokimyasal süreçleri tarımsal üretimde ürün kalitesi ve verimini olumsuz şekilde etkilemektedir. Bitkisel üretimi iyileştirici ekim öncesi ve sonrası bazı yöntemler uygulanmaktadır. Bu çalışmada buğday bitkisinde tuzluluğun olumsuz etkilerini önleyici ve bitki gelişimini destekleyici salisilik asit türevi ve PGPR ile priming uygulaması yapılmıştır. Yapılan tez çalışmasında buğday bitkilerine altı farklı sulama suyu tuzluluğu (0.38, 2, 4, 7, 10, 15 dS/m) ve üç farklı priming uygulamasının (Kontrol, BA ve PGPR) bitkide çimlenme oranı, yaş, kuru ağırlık, kardeşlenme sayısı, yaprak alanı, klorofil, karotenoid, stoma ve mineral içerikleri üzerine olan etkileri incelenmiştir. Ayrıca katalaz, askorbat peroksidaz, glutatyon redüktaz, guaiakol peroksidaz ve süperoksit dismutaz enzim aktivitelerinin yanı sıra malondialdehit ve prolin içerikleri araştırılmıştır. Tuz stresi buğday bitkisinde çimlenme oranı, kardeşlenme sayısı, verim parametreleri, stoma, klorofil, karotenoid içeriklerinde azalışa neden olmuştur. Yapılan farklı priming uygulamalarından PGPR, kontrol grubuna göre çimlenme oranı ve yaş ağırlığını sırasıyla %5.20 ve %12.10 oranında artırdığı belirlenmiştir. Bitkinin toplam sulama suyu miktarı kontrol grubuyla karşılaştırıldığında yapılan PGPR uygulamasıyla %13.45 seviyesinde azalış göstererek su tasarrufu sağlamıştır. Ayrıca PGPR uygulamaları kontrol grubuna kıyasla katalaz, askorbat peroksidaz, glutatyon redüktaz ve süperoksit dismutaz enzim aktivitelerini sırasıyla %16.35, %14.04, %71.87 ve %16.35 oranında artırmışken, BA uygulaması guaiakol peroksidaz aktivitesini %7 oranında artırmıştır. Bunun yanı sıra tuzun etkisi malondialdehit ve prolin içeriğini önemli derecede yükseltmiştir. PGPR uygulaması malondialdehit içeriğini %29.62 oranında düşürmüşken, prolin içeriğini %23.23 seviyesinde artırmıştır. Sonuç olarak, buğday bitkisinin yetiştirildiği ortamdaki tuzluluğun yüksek olmasına rağmen yapılan priming uygulamaları bitkinin çimlenme, büyüme ve gelişimini olumlu etkilediği belirlenmiş olup yapılan uygulamaların farklı bitkilerde de etkili olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Plants are affected by many stress factors such as salinity and drought. Salt stress, physiological, morphological and biochemical processes negatively affect product quality and yield in agricultural production. Some methods are applied before and after sowing to improve crop production. In this study, a priming application was made with benzoic acid (BA) and PGPR to prevent the negative effects of salinity and to support plant growth in wheat plants. In this thesis, the effects of six different irrigation water salinity (0.38, 2, 4, 7, 10, 15 dS/m) and three different priming practices (Control, BA and PGPR) on germination rate, wet weight, dry weight, tillering number, leaf area, chlorophyll, carotenoid, stomatal and mineral contents of wheat plants were investigated. In addition, catalase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase, guaiacol peroxidase and superoxide dismutase enzyme activities as well as malondialdehyde and proline contents were investigated. Salt stress caused a decrease in germination rate, tillering number, yield parameters, stomata, chlorophyll and carotenoid contents in wheat plants. Among the different priming treatments, PGPR increased the germination rate and wet weight by 5.20% and 12.10%, respectively, compared to the control group. The total irrigation water amount of the plant decreased by 13.45% with the PGPR treatment compared to the control group, resulting in water saving. Also PGPR treatments increased catalase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase and superoxide dismutase enzyme activities by 16.35%, 14.04%, 71.87% and 16.35%, respectively, while BA treatment increased guaiacol peroxidase activity by 7% compared to the control group. Besides, the effect of salt significantly increased the proline and mda content. PGPR application decreased malondialdehyde content by 29.62% and increased proline content by 23.23%. As a result, it was determined that the priming applications positively affected the germination, growth and development of the plant despite the high salinity in the environment where the wheat plant was grown, and it is thought that the applications will be effective in different plants.