Farklı kiraz anaçlarının ve bu anaçlara aşılı 0900 ziraat çeşidinin tuz stresine verdiği fizyolojik ve moleküler tepkilerin belirlenmesi
Determination of physiological and molecular responses  to the salt stress of  different sweet cherry rootstocks and grafted 0900 ziraat cultivar
Yazar: SERVET ARAS
Danışman: PROF. DR. AHMET EŞİTKEN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, farklı kiraz anaçlarının ve bu anaçlara aşılı 0900 Ziraat kiraz çeşidinin tuz stresine verdiği fizyolojik ve moleküler tepkiler belirlenmiştir. MaxMa 14, CAB-6P ve kuş kirazı anaçları ve bu anaçlara aşılı 0900 Ziraat çeşidi 35 mM NaCl çözeltisine maruz bırakılmıştır. Bitkilerin dikiminden 1 ay sonra tuz stresi uygulanmış ve 4 ay boyunca devam etmiştir. Çalışmada hem kısa süreli (1 ay) hem de uzun süreli (4 ay) tuz stresinin etkileri incelenmiştir. Deneme sonucunda ölçümler incelendiğinde, 1 aylık tuz uygulamasında kuş kirazı anacında anaç çapı çok az etkilenirken (%1.1 azalma) CAB-6P anacı diğerlerine kıyasla daha fazla etkilenmiştir (%18.6 azalma). Dört aylık tuz uygulamasında da anaç çapı bakımından en fazla etkilenen bitki CAB-6P anacı (%12.5 azalma) olmuştur. Dört ay boyunca tuz stresi altında yetiştirilen anaçlarda büyüme oranında oldukça az kayıp yaşanmış olup 0900/CAB-6P fidanında en yüksek gerileme (%15.6) görülmüştür. Çalışmamızda 1 aylık tuz uygulaması sonucunda hiçbir yaprak yanıklığına rastlanılmamış fakat yaprak göreceli klorofil içeriğinde (SPAD) kayıplar yaşanmıştır. Stoma iletkenliğinde en fazla kayıp 0900/kuş kirazı bitkisinde (%18.7) görülmüştür. Membran geçirgenliğinde en az artış MaxMa 14 anacında (%12.2) belirlenmiştir. Dört aylık tuz stresi sonucunda YOSİ' de çok fazla kayıp olmamış ve en fazla azalış 0900/CAB-6P ve CAB-6P bitkilerinde (%7.8 ve 6.2, sırasıyla) belirlenmiştir. Moleküler tepkiler incelendiğinde ise, bitkiler kendi aralarında değerlendirildiğinde, tuz uygulanan bitkilerde kontrol bitkilerine kıyasla 3 genin de ifade seviyesi artmıştır. Anaçlar kendi arasında kıyas edildiğinde ise, 3 genin ifadesi sırasıyla en çok kuş kirazı, CAB-6P ve MaxMa 14 anacında belirlenmiştir. Tuz uygulanan bitkiler kontrol grubu bitkileriyle karşılaştırıldığında, WRKY25 gen ifadesinde en fazla artış tuz uygulanan kuş kirazı (4.4 kat) ve MaxMa 14 (4.3 kat) anaçlarında belirlenmiştir. Çalışma sonucunda elde ettiğimiz veriler kiraz anaç ve fidanlarının kısa süreli tuz stresine çok hassas olmadığını ortaya koymuştur.
Genel olarak sonuçlar incelendiğinde bütün bitkilerde tuz stresi sonucunda bitki büyümesi yavaşlamış, stoma iletkenliği, yaprak oransal su içeriği ve SPAD değerinde kayıplar görülmüş, membran geçirgenliğinde artış olmuştur. Moleküler düzeyde incelendiğinde ise WRKY25, WRKY33 ve WRKY38 transkripsiyon faktörlerinin ifade seviyeleri oldukça artmıştır. Ayrıca bu WRKY genlerin bitkilerin strese karşı savunma mekanizmasını tetiklediği görülmektedir. Daha farklı genlerin ifade seviyelerinin incelenmesi ile daha net sonuçlar elde edilmelidir.

Abstract:
In the current study, physiological and molecular responses of cherry rootstocks and 0900 Ziraat cherry cv. grafted onto these rootstocks against salt stress were evaluated. MaxMa 14, CAB-6P and mazzard rootstocks and 0900 Ziraat cherry cv. grafted onto these rootstocks were subjected to 35 mM NaCl solution. Salt stress was applied to plants 1 month after planting. In the study, the effects of both short term (1 month) and long term (4 months) salinity were assessed. End of the study, in short term salinity rootstock diameter was barely affected in mazzard (1.1% reduction) while CAB-6P was affected more (18.6% reduction) than the others.  In long term salinity, the highest reduction in rootstock diameter was oberved in CAB-6P (12.5%). In long term salinity, growth rates was barely affected among rootstocks and the highest reduction was in 0900/CAB-6P (15.6%). End of the short term salinity, there was no observed leaf burning, however there was reduction in relative chlorophyll content (SPAD). The highest loss in stomatal conductance was in 0900/Mazzard (18.7%). The highest increase in membrane permeability was in MaxMa 14 by 12.2%. In long term salinity, there was not high loss in leaf relative water content (LRWC) and the highest reduction was determined in 0900/CAB-6P and CAB-6P (7.8 and 6.2%, respectively). Regarding with molecular responses, the expression levels of WRKY25, 33 and 38 increased in salt exposed plants compared with their control. Among rootstocks, the highest increase in the expression levels of 3 genes was in mazzard, followed by CAB-6P and MaxMa 14. The highest increase in the expression level of WRKY25 was in mazzard (4.4 times) and MaxMa 14 (4.3 times). The data show cherry rootstocks are not very sensitive to short term salinity.
End of the study, salinity depressed plant growth, decreased stomatal conductivity, relative chlorophyll and leaf water content, increased membrane permeability on cherry plants. Moreover, the expression levels of WRKY 25,33 and 38 genes considerably increased. The WRKY genes may have triggered plant defense mechanism against the stress. Expression of different genes may give better results for future studies.