Bursa2 böğürtlen (Rubus fruticosus) çeşidinin in vitro şartlarda kurşun stresine karşı morfolojik ve fizyolojik tepkilerinin belirlenmesi
Determination of morphological and physiological responses of Bursa2 blackberry (Rubus fruticosus) varieties to lead stress in vitro conditions
Yazar: SÜLEYMAN BİLGİÇ
Danışman: DOÇ. DR. ŞEYMA ARIKAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Dünya genelinde artan nüfus ve küresel iklim değişikliği sebebiyle doğal kaynakların korunarak ihtiyaç duyulan gıda üretimini sağlanması en önemli konulardan biridir. Biyosferin ağır metal seviyesi, sanayi devriminin başlangıcından bu yana hızla artmakta ve ağır metal toksisitesi önemli çevresel sorunlara sebep olmaktadır. Bu sebeple, ekonomik açıdan iyileştirme teknolojilerinin geliştirilmesi ve bitkilerin ağır metallere karşı performanslarının belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada "Bursa2" böğürtlen (Rubus fruticosus) çeşidinin in vitro şartlarda kurşun stresine karşı fizyolojik ve morfolojik tepkileri belirlenmiştir. Araştırmada seçilen "Bursa2" böğürtlen çeşidine ait mikro çelikler, ilkbahar döneminde alınmış, steril koşullarda sürgün ucu kültürü uygulanarak in vitro klonal çoğaltımı yapılmıştır. Besin ortamı olarak MS + 1mg/L BAP + %3 sakkaroz kullanılmıştır. In vitro koşullarında elde edilen "Bursa2" çeşidinin (yaklaşık 20 mm) mikro çelikleri köklenme ortamına alınmıştır. Köklenme aşamasında MS + 1mg/L IBA + %3 sakkaroz kullanılmıştır. Köklenme ortamı içerisine ağır metal stresi yaratmak amacıyla 50, 100, 150 ve 200 μM PbCl2 ilave edilmiştir. Kontrol olarak kullanılacak bitki materyalinin bulunduğu besi ortamı içerisine kurşun ilave edilmemiştir. Farklı kurşun konsantrasyonları içeren ortam üzerinde gelişen bitkiler 45 gün sonra çıkarılarak bitkilerde bazı morfolojik ve fizyolojik ölçüm ve analizler yapılmıştır. Çalışma sonucunda 200 μM kurşun uygulamasında bitki canlılığı, kök sayısı, kök uzunlukları, köklenme oranı, bitkinin yaş ve kuru ağırlığı, bitki boyu, yaprak klorofil miktarı, protein miktarı ve yaprak oransal su içeriği önemli ölçüde düşmüştür. Ayrıca 200 μM kurşun uygulaması bitkilerde prolin, H2O2 ve MDA miktarları ile membran geçirgenliğini önemli miktarda artırmıştır.

Abstract:
Due to the increasing global population and global climate change, ensuring the preservation of natural resources for the required food production is one of the most crucial issues. The heavy metal levels in the biosphere have been rapidly increasing since the beginning of the industrial revolution, leading to significant environmental problems due to heavy metal toxicity. Therefore, the development of cost-effective improvement technologies and the determination of plants' performance against heavy metals are of great importance. In this study, the physiological and morphological effects of "Bursa2" blackberry (Rubus fruticosus) variety against lead stress under in vitro conditions were determined. Micro cuttings of Bursa 2 blackberry variety selected in the study were taken in the spring period and in vitro clonal propagation was performed by applying shoot tip culture under sterile conditions. MS + 1 mg/L BAP + 3% sucrose was used as the nutrient medium. Micro cuttings of "Bursa2" variety (approximately 20 mm) obtained under in vitro conditions were placed in the rooting medium. MS + 1 mg/L + 3% sucrose was used as the medium in the rooting stage. Into the rooting medium to create heavy metal stress was added 50, 100, 150 and 200 μM PbCl2. No lead was added to the nutrient medium containing the plant material to be used as control. Plants grown on media containing different lead concentrations were removed after 45 days and some morphological and physiological measurements and analyses were performed on the plants. As a result of the study, 200 μM lead significantly decreased plant vitality, root number, root length, rooting rate, fresh and dry weight of the plant, plant height, leaf chlorophyll amount, protein amount and leaf relative water content. In addition, 200 μM lead application significantly increased the amounts of proline, H2O2, MDA and membrane permeability.