Farklı buğday genotiplerinin tuz stresine tepkileri ile besin elementi içeriği arasındaki ilişkilerin belirlenmesi
Determination of the stress responses and mineral compositions of different wheat genotypes under salt treatment
Yazar: HASAN CAN
Danışman: PROF. DR. ERDOĞAN EŞREF HAKKI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Besin elementleri = Nourishment elements ; Buğday = Wheat ; Kuraklık stresi = Drought stress ; Tuz stresi = Salt stress

Özet:
Tahıllara duyulan talep tüm Dünya'da giderek artmaktadır. Buğday Dünya üzerinde tahıllar arasında en geniş ekim alanına sahip olup en önemli olanlarındandır. Diğer bir deyişle, buğday Dünya'nın bir numaralı tahıl bitkisidir. Bununla birlikte diğer tahıllarla beraber Dünya üzerinde en çok stres koşuluyla karşılaşan bitkidir. Bu stresler arasından bitkisel üretimi sınırlayan en yaygın abiyotik stres faktörleri kuraklık ve tuzluluktur. Bu her iki stres unsuru gün geçtikçe bitkiler üzerindeki etkilerini arttırmaktadırlar. Özellikle tarımsal alanlardaki tuzlulaşma en büyük verim sınırlayıcı unsurlar arasındadır. Bu problemler göz önüne alındığında, artan tahıl talebine karşılık yeni toleranslı varyeteler geliştirme ihtiyaçları ortaya çıkmıştır. Bu anlamda yabani formlar yeni varyete geliştirmek için ıslahçıların vazgeçilmez kaynaklarıdır. Bu tez çalışması tuza karşı geliştirilmiş olan bazı buğday hatlarının kullanımına odaklanmıştır. Çalışmanın amacı yabani formlardaki genetik özellikler kullanılarak üretilmiş Avustralya şartlarına uygun yeni nesil kültürü yapılan buğday hatlarının tuz stresi altında Anadolu'ya iyi adapte olmuş yerel bir buğday çeşidi ile mukayeseli olarak, kontrollü şartlarda uygulanan stresten ne derece etkilediğine karar vermektir. Bu amaçla, üzerinde ilave tolerans bölgeleri taşıyan buğday hatları ve taşımayan çeşit bu çalışmada kullanılmıştır. Kullanılan hatlar Nax1 ve Nax2 taşıyıcısıdır. Çalışmamızda tasarladığımız deneme planı; kontrol (0 mM) ve stres koşuluna (200 mM) sahip iki doz ve 4 tekrarı içermektedir. Denemedeki bitkiler üzerinde stres etkileri gözlenmeye başladığı anda prolin analizleri ve element analizleri için örnekler alınmış ve temel büyüme parametrelerine karar verilmek üzere gözlemler yapılmıştır. Temel fizyolojik büyüme parametreleri ve kritik bazı makro ve mikro besin elementleri açısından tüm genotipler tuz stresi uygulamasından olumsuz yönde etkilenmekle birlikte strese toleransın arttırılmasında önemli rol oynadığı düşünülen K içeriğinin toleranslı olduğu bilinen Nax taşıyıcısı yabancı hatlarda yerel çeşide göre yüksek olması bu hatların taşıdığı genlerin Anadolu kökenli buğday çeşitlerine aktarılmasının tuzlu ortamlarda buğday üretimimizin arttırılmasına katkı sağlayabileceğini göstermektedir. Kuru ağırlık açısından en iyi genotip Bayraktar 2000 çeşidi olmakla birlikte, hat 5907'de prolin içeriğinin diğerlerinden düşük olması, K ve K/Na oranlarındaki azalışın daha az olması, kuru ağırlığında tuz stresi altında artış göstermesine sebep olmuştur. Bunlara ilave olarak Ca, Mg, K, Ca/Na, Mg/Na ve K/NA oranları ile kök ve gövde kuru ağırlıkları arasında yüksek pozitif korelasyonun bulunmasına karşın kullanılan genotipler arasında 5907 genotipini tuza toleransta ön plana çıkartmıştır.

Abstract:
Demand for cereals keeps growing in all over the World. Among the cereals, one of the most cultivated and important one is wheat. In other words, wheat is the number one cereal crop worldwide. On the other hand, together with other major cereals wheat is the most vulnarable to stress conditions among crop plants. Drought and salinity are the most important production limiting abiotic stress factors. Both of these stress condition are getting more and more effective day after day. Especially salinization in cultivated areas is major yield limiting problem. Considering these challenges and according to crop demand, new tolerant variety development requirements have emerged. In this respect, wild types are indispensable resource for new tolerant varieties. This thesis study focuses on the utilization of some lines developed for salt tolerance. Our aim was to determine, under controlled conditions, the degree of salt stress influence of tolerant Australian lines that contain characters derived from wild types in comparison with a local variety well adapted to Anatolian conditions. The lines (5924 and 5907) adapted to Australian conditions harbor Nax1 and Nax2 loci. In our study, a trial plan with four replicates and two salt treatment dossages (0 mM control group and 200 mM stress group) was designed. Upon the appearance of stress symptoms on the plants under treatment basic growth parameters were measured and samples were collected for elemental analysis as well as determination of proline contents. 
Based on the parameters evaluated, salinity was found to severly negatively influence the basic physiological parameters and some critical macro and micro nutrients in all the genotypes tested. However, potassium that is known to play an important role in enhancing stress tolerance was found to be higher in Nax containing lines in comparison to local varieties, an indication that these genes of the lines may help improve wheat production of Anatolion originated wheat varieties whenever these varieties are impowered with the Nax genes mentioned. While the dry weight of the genotype Bayraktar 2000 was better than the lines tested, line 5907 proline content was lower, potassium and K/Na ratio was less decreased and these parameters were effective on the increase of  dry weight under salt stress. Additionally Ca, Mg, K, Ca/Na, Mg/Na and K/NA ratios of all the genotypes tested presented high correlation with shoot and root dry weights. However,  line 5907 demostrated best tolerance among all the genotype tested.