Tetraploid buğdayların kuraklık stresinde antioksidan enzim aktivitelerinin değişimi
Alteration in antioxidant enzyme activities of tetraploid wheats under drought stress
Yazar: FATMA YAĞMUR MENEVŞE
Danışman: PROF. DR. İMREN KUTLU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı / Tahıllar ve Yemeklik Baklagiller Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Abiyotik stres = Abiotic stress ; Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Durum buğdayı =

Özet:
Tetraploid buğdaylar içerisinde Triticum durum, Triticum polonicum ve Triticum turanicum türleri besleyicilik ve bitkisel özellikleri bakımından öne çıkan türlerdir. Bu buğday varyetelerinin kuraklığa toleransının araştırılması yüksek verimli ve kaliteli ürün yetiştiriciliği için önemlidir. Toleranslı bitkiler stresle başa çıkmak için çözünür şekerler, prolin içeriği, amino asitler, enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidanlar biriktirir. Bu çalışmada, tetraploid buğday genotiplerinin kuraklık stresi altında enzim aktivitelerindeki değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Araştırma, 2023-2024 yetiştirme sezonunda Eskişehir'de beş Triticum durum, beş Triticum polonicum ve beş Triticum turanicum genotipi ile yürütülmüştür. Genotipler vejetatif ve generatif dönemde kuraklık stresi altında elektrolit sızıntısı, hidrojen peroksit (H2O2) ve protein içeriğinin yanı sıra süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon redüktaz (GR), askorbat peroksidaz (APX) ve katalaz (CAT) gibi antioksidan enzim aktivitelerinin değişimi açısından değerlendirilmiştir. Kuraklık stresi hem vejetatif hem de generatif dönemde elektrolit sızıntısı, H2O2 ve protein içeriğinin yanı sıra antioksidan enzim aktivitelerinde genotipler arasında önemli farklılıklara neden olmuştur. Elektrolit sızıntısının neden olduğu hasarın derecesi, vejetatif ve generatif dönemlerde kuraklık stresine maruz kalan genotipler arasında önemli ölçüde farklılık göstermiştir. H2O2 içeriğindeki artış incelendiğinde, vejetatif dönemde yüksek H2O2 seviyeleri sergileyen genotiplerin generatif dönemde birikimde azalma gösterdiği ve bunun tersinin de geçerli olduğu görülmüştür. Bazı genotipler vejetatif dönemdeki kuraklık stresi sırasında antioksidan enzim aktivitesinde bir artış sergilerken, bazıları bir azalma göstermiştir. Bununla birlikte, generatif dönemdeki kuraklık stresi sırasında, antioksidan enzim aktivitesinde kayda değer bir artış olmuştur. Çözünebilir protein içeriğinde de benzer bir değişiklik gözlenmiştir. Genotipler arasında bazı farklılıklar olsa da Triticum polonicum buğdaylarının hem vejetatif hem de generatif dönemde kuraklığa toleranslı olduğu sonucuna varılabilir.

Abstract:
Tetraploid wheats include Triticum durum, Triticum polonicum and Triticum turanicum, which are of significant nutritional and vegetative value. Drought tolerance of these wheat varieties should be investigated. Tolerant plants accumulate soluble sugars, proline content, amino acids, enzymatic and non-enzymatic antioxidants in order to cope with the stress. In this study, it is aimed to define the changes of enzyme activities of tetraploid wheat genotypes under drought stress. The research was conducted with five landraces of Triticum durum, five Triticum polonicum and five Triticum turanicum in 2023-2024 growing season in Eskişehir. Genotypes were analyzed to variance of electrolyte leakage, hydrogen peroxide (H2O2) and protein content as well as antioxidant enzyme activities such as superoxide dismutase (SOD), glutathione reductase (GR), ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) under drought stress in vegetative and generative period. The effects of drought stress on both vegetative and generative stages resulted in notable variations among genotypes in electrolyte leakage, H2O2 and protein content, as well as antioxidant enzyme activities. The degree of damage caused by electrolyte leakage differed significantly among genotypes subjected to drought stress at the vegetative and generative stages. Upon examination of the increase in H2O2 content, it was observed that genotypes exhibiting elevated H2O2 levels during the vegetative period demonstrated a reduction in accumulation during the generative period, and vice versa. While some genotypes exhibited an increase in antioxidant enzyme activity during drought stress in the vegetative period, others demonstrated a decrease. However, during drought stress in the generative period, there was a notable increase in antioxidant enzyme activity. A comparable alteration was observed in soluble protein content. While there is some variation between genotypes, it can be concluded that Triticum polonicum wheats is drought tolerant during both the vegetative and generative stages.