Hidrojen peroksit (H2O2) ön muamelesinin tuz stresine maruz bırakılmış domates (Solanum lycopersicum) fidelerinde antioksidan enzim aktivitelerinde ve gen ekspresyon seviyelerinde meydana getirdiği değişimlerin belirlenmesi
Determination of hydrogen peroxide (H2O2) priming on antioxidant enzyme activities and gene expression levels i̇n tomato (Solanum lycopersicum) seedlings exposed to salt stress
Yazar: GÖKHAN GÖKPINAR
Danışman: DOÇ. DR. MUSA KAR
Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bitkiler sessil yapılarından dolayı çevrelerinde meydana gelen abiyotik ve biyotik streslerin meydana getirdiği strese faktölerina antioksidan sistemleri sayesinde cevap verir. Tuzluluk ve alkalinite bitki için oldukça önemli abiyotik stres faktörlerinin başında gelmektedir. Bitkiler bu streslere karşı toleransını artırmak için çeşitli sinyal yollarını aktive ederek streslere cevap vermeye çalışır. Tarım arazilerinde ekimi yapılan bitkileri biyotik ajanlardan koruyabilmek için pestisidler, herbisitler gibi çok çeşitli zirai ilaç kullanılmaktadır. Buna karşın, abiyotik streslere karşı savunma mekanizmasını güçlendirilecek bilinen yaygın bir uygulama yoktur. Bu çalışmada H2O2 ön uygulamasının Domates fidelerinde tuz stresini hafifletme etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda 4 farklı deney grubu oluşturulmuş (kontol, H2O2, Tuz, Tuz+H2O2) ve klorofil miktarı, MDA akümüslasyonu SOD, CAT, APX enzim aktivitelerinde ve ekspresyonunda meydana gelen değişimler incelenmiştir. Çalışma sonucunda priming uygulamasından sonra yalnız tuz stresi uygulanan gruba göre klorofil miktarında artış MDA birikiminde azalma meydana gelmiştir. Ayrıca, stres alakalı enzimlerin aktivasyonu yalnızca tuz stresi uygulanan gruptan anlamlı düzeyde yüksek çıkmıştır. Ekspresyon seviyeleri kontrole göre istatiksel olarak önemli düzeyde artış göstermiş, ancak CAT ve APX ekspresyon seviyeleri yalnızca tuz stresi uygulanan gruptan düşük olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak H2O2 priming uygulaması bitkinin stres toleransının artırılmasına yardımcı olduğu tespit edilmiştir. Priming yöntemi bitkiler için stres etkisini hafifletmede oldukça fonksiyonel bir araç olarak kullanılabilir ancak priming ajanının çeşidi, konsantrasyonu ve maruziyet süresi primingin etkisinin düzenlenmesi için oldukça önemli unsur olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Due to their silent structure, plants respond to the stress factors caused by abiotic and biotic stresses occurring in their environment through their antioxidant systems. Salinity and alkalinity are the most important abiotic stress factors for plants. Plants try to respond to stresses by activating various signalling pathways to increase their tolerance to these stresses. A wide variety of pesticides such as pesticides and herbicides are used to protect the plants cultivated in agricultural lands from biotic agents. However, there is no known common practice to strengthen the defence mechanism against abiotic stresses. In this study, the effect of H2O2 pretreatment on the alleviation of salt stress in tomato seedlings was investigated. In this context, 4 different experimental groups were formed (control, H2O2, Salt, Salt+H2O2) and the changes in chlorophyll content, MDA accumulation, SOD, CAT, APX enzyme activities and expression were examined. As a result of the study, an increase in the amount of chlorophyll and a decrease in MDA accumulation occurred after the priming treatment compared to the salt stress alone group. In addition, the activation of stress-related enzymes was significantly higher than the salt stress only group. Expression levels showed a statistically significant increase
compared to the control, but CAT and APX expression levels were found to be lower than the salt stress only group. As a result, H2O2 priming application was found to help increase the stress tolerance of the plant. The priming method can be used as a highly functional tool to alleviate the stress effect for plants, but the type, concentration and
exposure time of the priming agent were found to be very important factors for
regulating the effect of priming.