In Vitro Koşullarda Farklı Poliamin Uygulamalarının Çilekte Tuzluluk Stresi Üzerine Etkileri

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2020 - 2021

Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
Başlama Tarihi: Eylül 2020
Bitiş Tarihi: Aralık 2021

Proje Özeti

Son yıllarda ülkemizde ve dünyada yaşanan en önemli çevresel sorun, iklim değişiklikleri olarak görülmektedir. Küresel ısınma ile birlikte yaşanan iklim değişiklikleri en yoğun olarak tarımsal üretime zarar vermektedir. Özellikle bitkilerde verim ve kalite kaybı ile birlikte, bitki gelişimi önemli derecede etkilenmektedir. Bu nedenlerle son yıllarda gerçekleştirilen tarımsal araştırmalar daha çok iklim değişikliklerine karşı bitkilerde adaptasyon mekanizmaları üzerindedir ve aynı anda ıslah amaçlı çalışmalarda kuraklık ve tuzluluğa dayanıklı bitki eldesi çalışmaları yapılmaktadır. Islah dışında da in vitro ve in vivo çalışmalarda toleransı artırıcı uygulamalar ve yetiştirme teknikleri konularında çalışmalar yürütülmektedir. Çilek ise ülkemizde katma değeri en yüksek üzümsü meyveler kategorisindedir. Ülkemizde çok geniş alanlarda açıkta ve örtüaltında yetiştirilebilen çilek, iklim değişikliklerinden de hızlı etkilenmekte ve verim kaybına maruz kalmaktadır. Bu nedenle kuraklık ve tuzluluk gibi abiyotik stres koşullarına toleransı artırıcı pratik uygulamalara dönüştürülebilecek çalışmalar hızlanmaktadır.

Bu amaçla yürütülen araştırmada, Festival çilek çeşidinde, in vitro kültür koşullarında farklı poliamin tipi ve konsantrasyonlarının, farklı tuzluluk düzeyleri üzerinde eksplantların bazı morfo-fizyolojik ve biyokimyasal özellikler üzerine etkileri incelenmiştir. Araştırmada in vitro şartlarda çoğaltılan eksplantlar, üç farklı tuzluluk düzeyinde (1. Kontrol; 2. %0.4 NaCl:orta düzey tuzluluk; 3. %0.8 NaCl:yüksek düzey tuzluluk) ve beş farklı poliamin uygulamasında (1. Kontrol; 2. 0.5 mg/l Spermin; 3. 1.0 mg/l Spermin; 4. 0.5 mg/l putresin; 5. 1.0 mg/l putresin) kültür edilmiştir. Araştırmada, her bir alt kültür sonunda, morfo-fizyolojik gözlem ve analizler (sürgün sayısı, sürgün boyu, sürgün çoğalma oranı, solgunluk skalası, sürgün yaş ağırlığı, sürgün kuru ağırlığı, sürgün kuru madde oranı, membran zararlanma indeksi) ve biyokimyasal analizler (malondialdehit-MDA ve süperoksitdismutaz-SOD) gerçekleştirilmiştir.

Araştırma sonucunda, tuzluluk konsantrasyonunun artışına bağlı olarak, eksplant başına düşen sürgün sayısı, sürgün boyu, sürgün çoğalma oranı ve solgunluk skalası değerleri düşüş göstermiştir. Ayrıca denenen tüm poliamin uygulamaları, kontrole göre eksplant başına düşen sürgün sayısı, sürgün boyu ve solgunluk skalası değerlerini artırırken, sürgün çoğalma oranını istatistiksel olarak etkilememiştir. Kontrol (%0 NaCl) tuzluluk uygulamasında, en yüksek sürgün sayısı ve sürgün boyu değerleri sperminin denenen her iki konsantrasyonunda (0.5 mg/l ve 1.0 mg/l spermin) belirlenmiştir. Orta düzey tuzlulukta (%0.4 NaCl) en yüksek sürgün sayısı ve sürgün boyu yine 1.0 mg/l spermin uygulamasında belirlenirken, denenen tüm poliamin tipi ve konsantrasyonları, kontrole göre sürgün sayısı ve sürgün boyunu artırmıştır. Benzer olarak poliamin uygulamaları, kontrole göre solgunluk skala değerlerini de artırırken, çoğalma oranı üzerine etki etmemiştir. Yüksek tuzluluk (%0.4 NaCl) düzeyinde en yüksek sürgün sayısı, sürgün boyu ve solgunluk skalası değerleri de 1.0 mg/l spermin uygulamasında saptanmıştır. Araştırmada ayrıca tuzluluk konsantrasyonunun artışına bağlı olarak, sürgün yaş ve kuru ağırlıkları ile kuru madde içeriği üzerine etkisi düşüş gösterirken, membran zararlanma indeksi artış göstermiştir. Poliamin uygulamaları bakımından incelendiğinde ise 1.0 mg/l spermin uygulamasının bu kriterler bakımından ön plana çıktığı görülmüştür. Denemede ayrıca gerek kontrol (%0 NaCl), gerek orta düzeyde tuzluluk (%0.4 NaCl) ve gerekse yüksek tuzluluk (%0.8 NaCl) uygulamalarında en yüksek sürgün kuru ağırlığı ve kuru madde oranı yine 1.0 mg/l spermin uygulamasında saptanmıştır. Ayrıca orta ve yüksek tuzluluk düzeylerinde denenen tüm poliamin uygulamaları, kontrole göre membran zararlanma indeksini düşürmüştür. Denemede, in vitro tuzluluk konsantrasyonunun artışına bağlı olarak eksplantlarda MDA ve SOD içeriği artış göstermiştir. Poliamin uygulamaları; MDA içeriği üzerine önemli etkilerde bulunmuş olup, denenen tüm poliamin uygulamaları kontrole göre MDA içeriğini düşürürken, SOD içeriğini etkilememiştir. Ayrıca denemede gerek orta düzeyde tuzluluk (%0.4 NaCl) ve gerekse yüksek düzeyde tuzluluk (%0.8 NaCl) uygulamalarında, MDA içeriği kontrole göre düşüş göstermiştir.

Araştırma bulguları, gerek orta ve gerekse yüksek tuzluluk konsantrasyonlarında poliamin kullanımının, tuz zararlarının etkisini morfo-fizyolojik ve biyokimyasal olarak baskıladığını göstermiştir. Özellikle 1 mg/l spermin kullanımı, tüm stres koşullarında eksplantların pozitif yönde gelişmelerine katkıda bulunmuştur.