Farklı asma (Vitis vinifera L.) çeşitlerinin kuraklık stresine karşı bazı fizyolojik ve biyokimyasal tolerans parametrelerinin araştırılması
Investigation of some physiological and biochemical tolerance parameters against drought stress of different grapevine (Vitis vinifera L.) cultivars
Yazar: YASEMİN YAĞMUR
Danışman: PROF. DR. AVNİ GÜVEN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Botanik = Botany
Dizin: Asma = Grapevine ; Fotosentetik parametreler = Photosynthetic parameters ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Kuraklık = Drought ; Lipid peroksidasyonu = Lipid peroxidation ; Prolin = Proline ; Protein konsantrasyonu = Protein concentration ; Protein oranı = Protein ratio ; Vitis vinifera = Vitis vinifera

Özet:
Bu çalışmada, kuraklık stresinin etkilerini araştırmak için 5 Amerikan asma anacı (1103 P, 110 R, 140 Ru, 41 B, 1613 C) ve 3 yerli şaraplık asma çeşiti (Kalecik karası, Çal karası, Boğazkere) kullanılmıştır. Bu nedenle, köklenmiş gövde çelikleri, (2:1:1:1:1:1) oranında talaş: toprak: torf: gübre: perlit: çam kabuğu içeren plastik torbalarda (yaklaşık 700 ml) yetiştirilmiştir. İki ay sonunda, bitkiler iki ayrı gruba bölünmüş ve 10 gün boyunca kuraklık stresine maruz bırakılmıştır. İlk grup (kontrol bitkileri) düzenli olarak tarla kapasitesinde sulanmış, ikinci grup (stres bitkileri) ise bu süre boyunca sulanmamıştır. Stres uygulamasının sonunda, maksimum fotokimyasal verim (Fv/Fm), kondüktivite (EC), paraquat toleransı (PQ), ortalama yaprak taze ve kuru ağırlık, bağıl su içeriği (RWC), fotosentetik pigment (Chl a, Chl b, karotenoit) içeriği, prolin ve protein miktarı, lipit peroksidasyonunun boyutu [malondialdehid (MDA) içeriği] ve hidrojen peroksit (H2O2) seviyesi belirlenmiştir.Kontrol bitkilerine göre, kuraklık stresindeki Kalecik karası bitkisinin maksimum fotokimyasal verimi (Fv/Fm oranı) önemli derecede azalmıştır. Bütün çeşitlerin kondüktivite değerleri incelendiğinde, kuraklık stresinin bu parametre yönünden önemli etki oluşturmadığı belirlenmiştir. 1103 P'nin paraquata bağlı oksidatif strese en toleranslı, 1613 C'nin ise en duyarlı çeşit olduğu saptanmıştır. Kontrol bitkileriyle karşılaştırıldığında, Boğazkere ve 1613 C stres bitkilerinde ortalama yaş ve kuru ağırlık değerleri önemli derecede azalmıştır. Kuraklık stresi uygulaması, Çalkarası, 41 B, 1613 C çeşitlerinde bağıl su içeriğini (RWC) dikkate değer oranda azaltmıştır. Toplam klorofil ve karotenoit içerikleri, sırasıyla, 1613 C ve 41 B anaçlarında artış göstermiştir. Kuraklık stresi altında, 1613 C, Kalecik karası ve Çal karası çeşitlerinde önemli derecede prolin birikimi belirlenmiştir. Stres uygulaması, 1613 C, Boğazkere, Çal karası, 41 B ve 110 R çeşitlerinde, protein içeriklerinin önemli miktarda azalmasına yol açmıştır. Malondialdehit (MDA) içeriği sırasıyla 1103 P, Boğazkere, 110 R, 1613 C, Çal karası ve 140 Ru çeşitlerinde önemli derecede artmıştır. Ayrıca, 1613 C, 1103 P ve Boğazkere örneklerinin hidrojen peroksit seviyeleri (H2O2) diğerlerine göre daha yüksek bulunmuştur.Sonuç olarak, incelenen tüm parametreler dikkate alındığında, 140 Ru'nun kuraklık stresine en toleranslı, 1613 C'nin ise en duyarlı anaç olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, 1613 C anacı ile Kalecik karası, Çal karası ve Boğazkere çeşitlerinin diğer anaçlara göre, kuraklık stresine daha duyarlı oldukları saptanmıştır.

Abstract:
In this study, five American grapevine rootstocks (1103 P, 110 R, 140 Ru, 41 B, 1613 C) and three local wine grapevine cultivars (Kalecik karası, Çal karası, Boğazkere), have been used for the investigation of the effects of drought stress. For this aim, rooted stem cuttings were grown in plastic pots (approx. 700 ml) containing sawdust: soil: peat: manure: vermiculate: pine bark (2:1:1:1:1:1). After two months, plants divided into two groups and subjected to drought stress for 10 day. The first group (control plants) was watered regularly at the field capacity and the second group (stress plants) was not irrigated in this time. At the end of the stress application, maximal photochemical efficiency (Fv/Fm), electrical conductivity (EC), paraquat tolerance (PQ), average leaf fresh and dry weight, relative water content (RWC), photosynthetic pigment (Chl a, Chl b, carotenoid) content, proline and soluble protein contents, the extent of lipid peroxidation [malondialdehyde (MDA) content] and level of hidrogen peroxide (H2O2) were determined.According to the control plants, Fv/Fm ratio of drought-stressed Kalecik karası plant was significantly decreased. When conductivity values of all cultivars were measured, this parameter has not been affected by drought treatment. 1103 P has been found most tolerant to paraquat-mediated oxidative stress. On the other hand, 1613 C has been determined the most sensitive cultivar to paraquat stress. Average leaf fresh and dry weights markedly decreased in drought treated Boğazkere and 1613 C plants when compared to control. Drought stress treatment significantly decreased the RWC in Çalkarası, 41 B, 1613 C cultivars. Total chlorophyll and carotenoid contents increased in 1613 C and 41 B rootstocks, respectively. Three of these cultivars, 1613 C, Kalecik karası and Çal karası, showed significant increase in proline accumulation under drought-stress conditions. Stress application caused a decreasing protein content especially in 1613 C, Boğazkere, Çal karası, 41 B and 110 R. Malondialdehyde (MDA) content was significantly increased in 1103 P, Boğazkere, 110 R, 1613 C, Çal karası and 140 Ru by stress treatment. Also, levels of hidrogen peroxide (H2O2) of 1613 C, 1103 P and Boğazkere leaf samples were found higher than the other cultivars.In conclusion, when all parameters were taken into consideration it was determined that 140 Ru is the most tolerant and 1613 C is most sensitive rootstocks to drought stress. In addition, 1613 C rootstock and Kalecik karası, Çal karası, Boğazkere cultivars are more sensitive than other rootstocks to drought stress.