Bazı bitki büyüme düzenleyicilerin domateste (Lycopersicon esculentum Mill.) meyve olgunlaşması üzerine etkileri
The effects of some plant growth regulators on the fruit ripening in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.)
Yazar: GÖZDENUR ÖZGÜRLER
Danışman: PROF. DR. ÖKKEŞ ATICI
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Botanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışma bazı bitki büyüme düzenleyicilerin, domateste (Lycopersicon esculentum Mill.) hasat sonrası meyve olgunlaşmasında rol alan biyokimyasal parametreler üzerinde etkilerini incelemek amacıyla gerçekleştirildi. Çalışmada bitki büyüme düzenleyicileri olarak, nitrik oksit (NO) donörü olan sodyum nitroprussid (SNP), 24-epibrassinolid (EBL), salisilik asit (SA) ve absisik asit (ABA) kullanıldı. Domates meyveleri ilk olgunluk (açık yeşil), orta olgunluk (sarı-turuncu) ve son olgunluk (tam kırmızı) aşamalarında hasat edildi ve her olgunluk aşamasındaki meyvelere SNP (0.1, 1ve 100 µM), EBL (0.001, 0.1 ve 1 µM), SA (0.01, 0.1, 1 ve 5 mM) ve ABA (0.1, 10 ve 100 µM) uygulandı. Uygulamadan sonra meyveler, 25°C ve %75 nem koşullarında 1, 3 ve 5 gün süreyle inkübe edildi. Kontrol grubu meyvelere aynı hacimde saf su uygulandı. Uygulama yapılmış ve yapılmamış meyvelerde, olgunlaşmada rol alan pektin metilesteraz (PME) ve poligalakturonaz (PG) enzim aktiviteleri ile likopen içeriğindeki değişimler belirlendi. Çalışmada hasat sonrası olgunlaşma aşamaları sürecinde (ilk olgunluktan son olgunluk aşamasına kadar) ve hasat sonrası bekletme sürelerinde (1, 3 ve 5 gün) hem PME hem de PG aktivitesinde belirgin bir artış belirlendi. Ayrıca, aynı meyvelerde enzim aktivitelerindeki artışa paralel olarak likopen içeriği de arttı. Bitki büyüme düzenleyicilerinden SNP'nin 1 ve 100 µM uygulamaları, üç olgunluk (ilk, orta ve son) aşamasında PME ve PG enzim aktivitelerini önemli derecede inhibe etti. Enzimlerin inhibisyonunda 100 µM SNP, 1 µM SNP'den daha etkili olduğu bulundu. EBL'nin 0.1 ve 1 µM uygulamaları da ilk, orta ve son olgunluktaki meyvelerde PME ve PG aktivitesini genelde düşürdü. Aktivitelerin düşürülmesinde EBL'nin 1 µM'nın daha etkili olduğu bulundu. SA'nın özellikle 1 ve 5 mM dozları üç olgunluk aşamasındaki domates meyvelerinde PME ve PG aktivitesini düşürdü. ABA'nın ise özellikle 100 µM dozu meyvelerin olgunlaşmasında etkili olan PME ve PG enzim aktivitesini düşürerek meyve olgunlaşmasını geciktirici etki yaptı. İlave olarak, çalışılan büyüme düzenleyicileri özellikle orta ve son olgunluk aşamalarındaki domates meyvelerinde likopen içeriğini düşürdü. En önemli etki 100 µM SNP; 1 µM EBL ve 100 µM ABA uygulamalarından elde edildi. SA ise düşük dozlarda likopen içeriğini arttırırken, yüksek dozda  (5 mM) düşürdü. Elde edilen bulgulara göre, hasat sonrası domates meyvelerine uygulanan NO, SA, EBL ve ABA'nın uygun dozlarının genelde meyve olgunlaşma aşamasına bağlı olmaksızın PME ve PG aktivitelerini ve likopen içeriğini düşürebildiği belirlenmiştir. Sonuçlar, domateste hasat sonrası olgunlaşmanın geciktirilmesi ve meyve raf ömrünün uzatılması kapsamında tartışıldı.

Anahtar Kelimeler: Domates, meyve olgunlaşması, pektin metilesteraz, poligalakturonaz, likopen, bitki büyüme düzenleyicileri

Abstract:
This study was conducted to investigate the effects of some plant growth regulators on the biochemical parameters involved in post-harvest fruit ripening in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). In the study, as plant growth regulators, sodium nitropropsusside (SNP) being a donor of nitric oxide (NO), 24-epibrassinolide (EBL), salicylic acid (SA) and abscisic acid (ABA) were used. Tomato fruits were harvested at the first maturity (light green), middle maturity (yellow-orange) and late maturity (full red) stages, and SNP (0.1, 1, 100 μM), EBL (0.001, 0.1, 1 μM), SA (0.01, 0.1, 1.5 mM) and ABA (0.1, 10, 100 μM) were applied to the fruits in each of the maturity stages. After the application, the fruits were incubated for 1, 3 and 5 days at 25°C and 75% humidity. The control group was treated with the same volume of pure water. Then, playing an important role in fruit ripening, the activities of pectin methylesterase (PME) and polygalacturonase (PG) enzymes and the changes in lycopene content were determined in the applied and non-applied fruits. A significant increase in both PME and PG activity was determined during the post-harvest ripening stages (from the first maturity to the last maturity stage) and post-harvest retention times (1, 3 and 5 days). In addition, lycopene content increased in parallel with the increase in the enzyme activities in the same fruits. From the plant growth regulators, 1 and 100 μM of SNP significantly inhibited PME and PG activities at the three maturity (first, middle and last) stages. In the inhibition of the enzymes, 100 M SNP was more affected than 1 M SNP. Applications of 0.1 and 1 μM of EBL also generally decreased PME and PG activity in the tomato fruits at the first, middle and last maturity stages. It was its 1 M more effective in lowering the activities. The applications of especially 1 and 5 mM of SA lowered the PME and PG activity in the three maturity stages of the tomato fruits. Specifically 100 μM dose of ABA inhibited fruit ripening by reducing the activities of PME and PG, which are effective in the maturing of tomato fruits. In addition, the growth regulators reduced the content of lycopene in tomato fruits, especially during the middle and the last maturity stages. The most important effect is obtained from the applications of 100 μM SNP; 1 μM EBL and 100 μM ABA. SA, however, increased lycopene content at its low doses while lowering it at its high (5 mM) doses. According to the findings, it was determined that appropriate doses of NO, SA, EBL and ABA applied to post-harvest tomato fruits could reduce PME and PG activities and lycopene content, regardless of fruit ripening stage in general. The results were discussed within the context of retarded post-harvest ripening in tomato and extension of fruit shelf life.

Keywords: Tomato, fruit ripening, pectin methylesterase, polygalacturonase, lycopene, plant growth regulators