Kuraklık stresi altında melatonin uygulamasının buğdayda (Triticum aestivum L.) in vitro rejenerasyonu üzerine etkileri
Effects of melatonin application under drought stress on in vitro regeneration in wheat (Triticum aestivum L.)
Yazar: ABDUL BASIR SULTANI
Danışman: PROF. DR. KAMİL HALİLOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Kuraklık stresi de dahil olmak üzere çeşitli çevresel koşullar, doğal ve tarımsal koşullarda bitkilerin büyüme ve gelişmesini etkiler. Kuraklık bitki verimliliğini azaltan en şiddetli çevresel streslerden biridir. Bitkilerdeki biyokütlenin çoğunluğu (%80 ile %95) sudan oluşmakta ve fizyolojik süreçler bitkinin metabolizma, büyüme ve gelişme aktivitelerinde önemli bir rol oynamaktadır (Brodersen vd., 2019 ve Abbasi vd., 2010). Sonuç olarak, bazı bilim insanları kuraklığı gelecekte dünya gıda güvenliğine yönelik ana tehditlerden biri olarak görmekte ve bu durum, özellikle kuraklığa eğimli bölgelerde olmak üzere geçmişte önemli kıtlıkların katalizörü olmuştur. Tarımda kuraklığın etkileri, su kaynaklarının tükenmesi ve endişe verici bir dünya nüfus artışından kaynaklanan artan gıda talebi nedeniyle ağırlaşmaktadır. Kuraklık, yağışın düzensiz dağılımı, evapotranspirasyon ve rizosfer çevresinde su tutma kapasitesi gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Ayrıca bazı durumlarda bitkiler, kök bölgesinde yeterli nem bulunmasına rağmen topraktan su alamamaktadır. 
Buğday bitkisinin yüksek verim potansiyeline ulaşabilmesi için tuzluluk, kuraklık ve düşük ve yüksek sıcaklık gibi abiyotik stres faktörlerine karşı dayanıklı olmasının yanısıra aynı zamanda hastalık ve zararlılar gibi biyotik stres faktörlerine karşı da direnç göstermesi gerekmektedir. Bitkiler kuraklık stresini önlemek/azaltmak amacıyla antioksidan sistemlerini kullanarak tepki verse de stresle daha iyi baş edebilmesi için dışarıdan bazı hormonların uygulanması gerekmektedir.  Bu araştırmada melatonin maddesi kullanılarak kuraklık stresinin buğdayda olumsuz etkileri belirlenmeye çalışılacak ve kuraklığa toleransı arttırmak için uygun bir konsantrasyon belirlenecektir.

Abstract:
Drought stress and various environmental conditions, including aridity, affect the growth and development of plants in both natural and agricultural settings. Drought is one of the most severe environmental stresses that reduces plant productivity. The majority of plant biomass (80% to 95%) consists of water, and physiological processes play a crucial role in the plant's metabolism, growth, and development activities (Brodersen et al., 2019 and Abbasi et al., 2010). Consequently, some scientists consider drought as a major threat to future global food security, and this has historically catalyzed significant famines, especially in regions prone to drought.
The impacts of drought in agriculture are exacerbated by the depletion of water resources and the increasing demand for food due to a concerning global population growth. Drought is influenced by various factors such as irregular distribution of rainfall, evapotranspiration, and water-holding capacity in the rhizosphere environment. Additionally, in some cases, plants may not be able to extract water from the soil despite having sufficient moisture in the root zone.
For the wheat plant to reach its high yield potential, it needs to be resilient against abiotic stress factors such as salinity, drought, and both low and high temperatures. Additionally, it should demonstrate resistance to biotic stress factors such as diseases and pests. While plants respond to drought stress by using antioxidant systems to prevent/reduce it, the application of certain hormones from external sources is also necessary for the plant to cope better with stress.
In this research, the adverse effects of drought stress on wheat will be investigated using melatonin, and an appropriate concentration of melatonin will be determined to enhance drought tolerance.