Biber bitkisinde kuraklık stresi koşullarında prolin uygulamalarının ısı şoku ve dehidrin proteinleri üzerine etkisi
The effect of proline applications on heat shock and dehydrin proteins in pepper plant under drought stress conditions
Yazar: TUĞBA KARA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERGÜL ERGİN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Bitkisel Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, yapay kuraklık oluşturmak amacıyla, 'Yalova Çorbacı 12' biber çeşidine ait 5-6 yapraklı biber fidelerine 14 gün boyunca %10'luk PEG 6000 çözeltisi uygulanmıştır. Kuraklık stresinin başlatılmasıyla birlikte (0. gün), 5. ve 10. günlerde 5 mM, 10 mM ve 20 mM'lık prolin çözeltisi yapraklara spreyleme şeklinde toplam 3 kez uygulanmıştır. Deneme sonunda biber yaprak örneklerinde iyon sızıntısı, yaprak oransal su kapsamı (YOSK) ve turgor kaybı (TK), prolin miktarı, toplam çözünebilir protein miktarı (TÇP), SDS-PAGE ve immünoblot analizleri yapılmıştır. Araştırma sonucunda, kuraklık stresiyle artan iyon sızıntısının prolin uygulamalarıyla azaldığı tespit edilmiştir. Kuraklık stresinin bitkilerde YOSK'u azalttığı ve TK'yı arttırdığı prolin uygulamalarının ise bu duruma olumlu yönde etki ettiği belirlenmiştir. Stressiz koşullarda yetiştirilen biber bitkilerinde uygulanan prolin konsantrasyonlarına bağlı olarak prolin miktarında çok önemli farklılıklar tespit edilemezken, kuraklık stresi koşullarında en yüksek prolin miktarı PEG 6000 uygulamasında, en düşük prolin miktarı PEG+10 mM uygulamasında belirlenmiştir. Toplam çözünebilir protein miktarı, kuraklık stresi ile azalırken, prolin uygulamalarının çok önemli bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir. SDS-PAGE analizlerinde, yapılan uygulamalarla değişim gösteren 19 kDa ve 70 kDa aralığında bulunan protein bantları belirlenmiştir. İmmünoblot analizlerinde, 42 kDa'luk HSP 60 proteini bant yoğunluğunun PEG 6000 uygulamasında arttığı, ancak prolin uygulamaları ile azaldığı, PEG+ 5 mM uygulamasında ise en düşük seviyede olduğu belirlenmiştir. Kuraklık stresi koşullarında 19 ve 23 kDa'luk HSP 23 proteinin bant yoğunluğu PEG+5 mM prolin uygulamasında en yüksek seviyeye ulaşmıştır. 36 ve 33 kDa'luk dehidrinlerin bant yoğunluğunun kontrole göre PEG 6000 uygulamasında önemli ölçüde arttığı, PEG+5 mM ve PEG+10 mM prolin uygulamalarında azalma gösterdikleri tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, 10% PEG 6000 solution was applied to pepper seedlings with 5-6 leaves of 'Yalova Çorbacı 12' pepper cultivar for 14 days in order to create artificial drought. With the initiation of drought stress (day 0), 5 mM, 10 mM and 20 mM proline solutions were applied to the leaves by spraying a total of 3 times on the 5th and 10th days. At the end of the experiment, ion leakage, relative water content (RWC) and loss of turgidity (LT), proline amount, total soluble protein (TSP), SDS-PAGE and immunoblot analyzes were performed in pepper leaf samples. As a result of the research, it was determined that ion leakage, which increased with drought stress, decreased with proline applications. It was determined that drought stress decreased RWC in plants and increased LT and proline applications had a positive effect on this situation. While no significant differences could be detected in the amount of proline depending on the applied proline concentrations in pepper plants grown under stress-free conditions, the highest amount of proline was determined in PEG 6000 application and the lowest amount of proline was determined in PEG+10 mM application under drought stress conditions. While the amount of total soluble protein decreased with drought stress, it was determined that proline applications did not have a significant effect. In SDS PAGE analyzes, protein bands in the range of 19 kDa and 70 kDa, which changed with the applications, were determined. In immunoblot analyzes, it was determined that the band density of 42 kDa HSP 60 protein increased in PEG 6000 applications, but decreased with proline applications, and was at its lowest level in PEG+ 5 mM application. The band density of 19 and 23 kDa HSP 23 protein reached the highest level in PEG+5 mM proline application under drought stress conditions. It was determined that the band intensity of 36 and 33 kDa dehydrins increased significantly in PEG 6000 application compared to the control, and decreased in PEG+5 mM and PEG+10 mM proline applications.