Nohut (Cicer arietinum L.) çeşitlerinde kuraklığa bağlı oksidatif stresin fizyolojik ve biyokimyasal parametrelerle belirlenmesi
Determination of physiological and biochemical parameters symptomatic for oxidative stress in chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars under drought
Yazar: ESRA GÜNERİ BAĞCI
Danışman: PROF. DR. AYDIN GÜNEŞ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmanın amacı; Türkiye'de yaygın olarak yetiştirilen nohut çeşitleri arasında kuraklığa dayanıklı olanların, seleksiyon kriteri olarak kullanılan bazı fizyolojik ve biyokimyasal parametrelerle belirlenmesidir. Bu amaçla, 2007 ve 2008 yıllarında, iki sera denemesi ve iki tarla denemesi sulanan ve sulanmayan koşullarda yürütülmüştür.Kuraklığa dayanıklı çeşitlerin seçiminde; verim ve verim ögeleri ile kuraklık hassasiyet indeksi (KHİ), yaprak su tutma kapasitesi, yaprak nispi nem içeriği, nispi klorofil, membran geçirgenliği, prolin birikimi, H2O2 birikimi, lipid peroksidasyonu, bitki örtüsü sıcaklığı, enzimatik olmayan antioksidanlar ve antioksidan enzimlerden süperoksit dismutaz (SOD; EC 1.15.1.1), katalaz (KAT; EC 1.11.1.6), askorbat peroksidaz (AP; EC 1.1.1.11) enzim aktiviteleri gibi parametreler incelenmiştir.Bu çalışmada yer alan 11 nohut çeşidinin (Menemen-92, Akçin, Aydın-92, İzmir-92, Küsmen, Canıtez-87, Gökçe, Sarı, Uzunlu-99, Er-99 ve ILC-195) kuraklık stresine farklı tepkiler gösterdikleri belirlenmiştir. Nohut çeşitlerinin KHİ'lerine göre bir değerlendirme yapıldığında, sera ve tarla koşulları ile yıllar arasında önemli farklılıkların olduğu ortaya çıkmıştır Sera koşullarında çeşitlerin NNİ'leri kuraklığa bağlı olarak azalmış, YSTK'leri ise 2007'de artmış 2008 de ise azalmıştır. Tarla koşullarında ise NNİ ve YSTK bazı çeşitlerde artar iken bazılarında azalmıştır. Sera koşullarında toplam klorofil, tarla koşullarında nispi klorofil çeşitler arasında farklılıklar göstererek kuraklığa bağlı azalma göstermiştir. Kuru koşullarda yetiştirilen nohut çeşitlerinin bitki örtüsü sıcaklığının (BÖS), sulu koşullarda yetiştirilen çeşitlerin BÖS'ından daha yüksek değerlere sahip olduğu belirlenmiştir. Bütün nohut çeşitlerinde kuraklık stresine bağlı olarak H2O2 birikimi ve buna bağlı olarak lipid peroksidasyonunda artış gerçekleşmiştir. Çalışmamızda kuraklığa bağlı olarak bütün çeşitlerin dokularında prolin birikimi ve enzimatik olmayan antioksidanların miktarında artış görülmüştür. Kuraklığa bağlı olarak enzimatik antioksidanlardan SOD azalırken, KAT ve AP artış göstermiştir. Bu çalışma sonucunda, sera ve tarla koşullarında Gökçe, Sarı ve Uzunlu-99 çeşitlerinin diğer çeşitlere göre kuraklığa toleransının yüksek olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The main objective of this study was to determinate with some physiological and biochemical parameters usable as selection criteria between chickpea genotypes that grown in Turkey. For this purpose in controlled conditions two greenhouse experiments in 2007 and 2008 and also in Ankara-Haymana conditions two consecutive field experiments were performed under drought and irrigated conditions.The parameters studied on irrigated and rainfed (drought) conditions were yield, yield components, canopy drought susceptibility index, leaf water retention capacity (LWRC), relative water content (RWC), relative chlorophyll, membrane permeabilty, proline and H2O2 accumulation, lipid peroxidation, canopy temperature, non enzymatic antioxidants and activities of antioxidant enzymes (superoxide dismutase (SOD; EC 1.15.1.1), catalase (CAT; EC 1.11.1.6), ascorbate peroxidase (APX; EC 1.1.1.11))The 11 chickpea cultivars (Menemen-92, Akçin, Aydın-92, İzmir-92, Küsmen, Canıtez-87, Gökçe, Sarı, Uzunlu-99, Er-99 ve ILC-195) used in this study showed great variations in response to drougt stress. When drought susceptibility index of the cultivars was considered, there was a great differences between greenhouse and field conditions and also between years. Under greenhouse conditions, RWC of the cultivars decreased for both years while LWRC increased in 2007 and decreased in 2008. Under field conditions, both RWC ve LWRC increased or decreased depending on cultivars by drought stress. Total chlorophyll concentration in greenhouse and relative chlorophyll measurements in field conditions were decreased by drought stress. In contrast to chlorophyll, the canopy temperature of the cultivars increased by drought stress. Drought stress caused to increase H2O2 ve prolin accumulatin in chickpean cultivars. As the consequence of H2O2 increase, lipid peroxidation (MDA content) also inceased. The activity of SOD decreased while CAT, APX and non enzymatic antioxidants increased by drought stress. According to results, for both field and greenhouse conditions cvs. Gökçe, Sarı and Uzunlu-99 are recorded as drought tolerant.