Bazı pistacia genotiplerinin kuraklık stresinde morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal tepkilerinin belirlenmesi
Determination of morphological, physiological and biochemical reactions of some pistacia genotypes in drought stress
Yazar: BELAL AHMAD ALJEMAA
Danışman: PROF. DR. AHMET EŞİTKEN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, kontrolsuz sera koşullarında kuraklık stresi ve iyileşme uygulamasının bazı Pistacia genotiplerinin [(Pistacia terebinthus-melengiç, Pistacia khinjuk-buttum, Pistacia vera-antepfıstığı türüne ait 3 Türk (Uzun, Antep ve Siirt) ve 2 Suriye çeşidi (Aşuri ve Yabani)] çöğürlerinde morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal özellikler ve bazı antioksidan enzim aktivitileri üzerine etkilerini belirlemek amaçlanmıştır. Belirlenen morfolojik özelliklerde kuraklık indeksleri ve hasar indeksleri belirlemiş ve tüm özelliklere ait puanlar verilmiş ve genotipler kuraklık stresine tahammül durumları bakımından karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, genotiplerin bir yıllık çöğürleri, ilk kuraklık belirtisi (yapraklarda solma) aşamasına kadar sulamayı keserek kuraklık stresine maruz bırakılıp daha sonra iyileşme uygulaması için bir hafta boyunca tekrar sulanmıştır. Deneme ardışık olarak iki kez tekrarlanmıştır. Sonuçlar kuraklık stresinin sürgün uzunluğunu, gövde çapını, yaprak alanını, özgün yaprak ağırlığını (ÖYA) ve sürgün yaş ve kuru ağırlıklarını önemli derecede azalttığını göstermiştir. Sürgün uzunluğu stres tolerans indeksi (SUSTI) değerleri %48 (Yabani) ve %94 (Buttum) arasında; yaş ağırlık stres tolerans indeksi (YASTI) en az %48 ile Siirt'te ve en yüksek %68 ile Yabani'de; kuru ağırlık stres tolerans indeksi (KASTI) %64 (Siirt) ile %75 (Buttum) arasında tespit edilmiştir. Bir haftalık iyileşme süresi, bitkilerin büyümelerini sürdürmeleri için yeterli olmamıştır. ÖYA, taze ve kuru ağırlıklar, YASTI ve KASTI iyileşme uygulamasından sonra iyileşme göstermiş ancak kontrolden düşük olarak belirlenmiştir. Kuraklık uygulamasının kendi kontrollerine göre tüm Pistacia genotiplerinde stoma iletkenliğinin ve yaprak oransal su içeriğinin azaltığı ve membran geçirgenliğinin arttığı izlenmiş ve iyileşme uygulamasında genel olarak tüm fizyolojik özellikleri iyileşme göstermiştir. Kuraklık stresi, klorofil b miktarının, karotenoid miktarının, toplam flavonoid miktarının, antosiyanin miktarının, toplam karbonhidrat içeriğinin, prolin içeriğinin, MDA miktarının ve H2O2 miktarının artmasına ve yaprak klorofil a miktarının, toplam klorofil miktarının ve protein içeriğinin azalmasına neden olmuştur. Kuraklık uygulamasında SOD; POD ve KAT aktivitilerinin arttığı izlenmiştir. Hesaplanan toplam hasar indeksine göre, en düşük toplam hasar indeksine sahip olan Uzun kuraklığa en yüksek tolerans gösteren genotip, buna karşılık en yüksek hasar indeksine sahip Siirt ise kuraklığa karşı en hassas genotip olarak belirlenmiştir. Toplam hasar indekslerine göre en toleranslıdan hassasa doğru diğer genotipler şu şekilde sıralanmıştır: Antep, Yabani, Aşuri, Melengiç ve Buttum. Yapılan puanlamaya göre, en düşük toplam puan Antep (281) kuraklığa en yüksek tolerans gösteren genotip, buna karşılık en yüksek puan alan Aşuri (350) ise kuraklığa karşı en hassas genotip olarak tespit edilmiştir. Toplam puanlara göre kuraklığa dayanıklığı sırayla Uzun (289), Buttum (306), Melengiç (309), Yabani (315) ve Siirt (334) izlenmiştir.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the effect of drought stress and recovery on morphological, physiological and biochemical parameters and some antioxidant enzyme activities of some Pistaca genotypes seedlings, and comparing genotypes after identifying some drought indexes and injury index and giving scores to all parameters then arranging genotypes by their responses to drought under greenhouse conditions. One-year-old seedlings of Pistacia genotypes were subjected to drought stress by withholding irrigation until the first wilt symptoms were noticed and re-watered for one week. The experiment were carry out twice. The tested Pistacia genotypes were (Pistacia terebinthus L. (Melengiç), Pistacia khinjuk Stocks. (Buttum), 3 Turkish Pistacia vera L. cultivar (Uzun, Antep and Siirt) and 2 Syrian cultivar (Aşuri and Yabani). The results indicated that drought stress significantly reduced shoot height, stem diameter, leaf area, specific leaf weight (SLW) and shoot fresh and dry weights. Shoot height stress tolerance index (SHSTI) values were about 48 and 94% in Yabani and Buttum respectively; fresh weight stress tolerance index (FWSTI) was the least in Siirt 48% and the highest in Yabani 68%; dry weight stress tolerance index (DWSTI) was 64% in Siirt and the highest value was 75% in Buttum. One week recovery period was insufficient for plants to continue their growth. In spite of, after recovery period SLW, fresh and dry weights, FWSTI and DWSTI were recovered but still lower than controls. İn comparing to controls, drought application reduced stomatal conductivity and relative water content but increased membrane permeability, all physiological features improved in recovery. Drought stress caused an increase in chlorophyll b content, carotenoid content, total flavonoid content, anthocyanin content, total carbohydrate content, proline content, MDA content and H2O2 content, but leaf chlorophyll content, total chlorophyll content, protein content decreased in all Pistaca genotypes. SOD, POD and CAT activities increased in drought application. According to total injury index, Uzun was considered a high drought tolerant genotype because it had a lower total injury index, while Siirt was considered more sensitive to drought because it had higher total injury index. The other genotypes were descending ordered regarding their total injury index as following; Antep, Yabani, Aşuri, Melengiç and Buttum. According to performed scoring, Antep was considered a high tolerant genotype because it had the lowest total scores (281), while Aşuri was considered more sensitive to drought because it had the highest scores (350). According to total scores, the other genotypes were descending ordered as following; Uzun (289), Buttum (306), Melengiç (309), Yabani (315) and Siirt (334).