Triptofan ön muamelesinin mısır (Zea mays L.) bitkisinin tuz stresine aklimasyonundaki rolünün fizyolojik ve biyokimyasal düzeyde araştırılması
Investigating the role of tryptophan pretreatment in the acclimation of maize (Zea mays L.) plants to salt stress at physiological and biochemical levels
Yazar: PHILBERT NDACAKOMEJE
Danışman: PROF. DR. FAİK AHMET AYAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Bu çalışmanın amacı, tuz stresi (0, 25, 50, 100 ve 150 mM NaCl) koşullarında yetiştirilen iki mısır (Zea mays L.) çeşidine (ꞌDKC6590ꞌ ve ꞌDKC6724ꞌ) triptofan (Trp: 0,1 mM) ön uygulamasının etkilerini belirlemektir. Bulgularımızda NaCl ve Trp mısır (Zea Mays L.) bitkisinin radikula, kök ve yaprak uzunluklarını yanında kök ve yaprak taze ve kuru ağırlıklarını azalttı. RWC ve su kaybı tuz stresi nedeniyle azalırken, Trp RWC ve su kaybı üzerinde önemli bir etki sağlamadığı belirlendi. Ѱs,  tuz stresiyle azalırken, Trp sayesinde arttı. Tuz stresi Na+ içeriğinde bir artışı tetiklerken, K+ içeriğini ve K+/Na+'nı azalttı. Trp uygulaması ise Na+ içeriğini azaltırken, K+ ve K+/Na+'nı artırdı. Elektrolit sızıntısı NaCl ile artarken Trp sayesinde azaldı. NaCl, orta tuz stresi düzeylerinde Fv/Fm'yi azaltırken, aşırı tuz düzeylerinde Fv/Fm'yi artırmış, ancak Trp uygulaması kontrol bitkilerine kıyasla Fv/Fm'yi azalttı. Klorofil a, klorofil b, toplam klorofil ve toplam karotenoid içerikleri NaCl koşullarında artarken, Trp uygulaması parametreler üzerinde bir etkiye sahip olmadığı görüldü. NaCl ve Trp uygulamaları yüksek tuz stresi koşullarında prolin içeriğini artırdı. Mannitol ve sukroz içerikleri NaCl nedeniyle artarken, Trp 100 ve 150 mM NaCl koşullarında mannitol ve sukroz içeriklerini arttırdı. Genel olarak, tuz stresinin tüm parametreler üzerinde olumsuz etkileri olduğunu ve ve 'DKC6590' mısır çeşidinin 'DKC6724' çeşidine kıyasla tuz stresine karşı daha toleranslı olduğunu ortaya koydu. Bununla birlikte, Trp uygulaması mısır bitkilerinin büyüme ve gelişmesini iyileştirebileceği tespit edildi.

Abstract:
The aim of this study was to determine the effects of Trp (0.1 mM) seed priming of two maize (Zea mays L.) cultivars (ꞌDKC6590ꞌ and ꞌDKC6724ꞌ) grown under salt stress (0, 25, 50, 100, and 150 mM NaCl). Results showed that NaCl and Trp decreased radicle, root and leaf lengths as well as root and leaf fresh and dry weights of maize (Zea mays L.) plants. RWC and water loss were reduced by salt stress, while Trp did not have any significant effect on RWC and water loss. Osmotic potential (Ѱs) was decreased by salt stress but increased by Trp. Salt stress induced an increase in Na+ content, but decreased K+ content and K+/Na+. In contrast, Trp treatment decreased Na+ content, but increased K+ and K+/Na+. Electrolyte leakage was increased by NaCl but was decreased by Trp application. NaCl decreased Fv/Fm at moderate salt stress levels and increased Fv/Fm at high salt levels, but Trp application decreased Fv/Fm compared to control plants. Chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and total carotenoid contents increased under NaCl conditions, while Trp application had no effect on these parameters. NaCl and Trp treatments increased proline content under high salt stress conditions. Mannitol and sucrose contents increased due to salt stress, while Trp application increased mannitol and sucrose contents under high level salt conditions. Overall, salt stress had negative effects on all parameters and revealed that maize 'DKC6590' variety was more tolerant to salt stress compared to 'DKC6724'. However, Trp application could improve the growth and development of maize plants.