Nohut çeşitlerinde düşük sıcaklığa dayanıklılığın fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler düzeyde incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2012
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖZLEM TURAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): YASEMİN EKMEKÇİ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu araştırmanın amacı, Türkiye'de tescil edilmiş nohut (Cicer arietinum L.) çeşitlerinin düşük sıcaklıklara karşı dayanıklıklarını, fizyolojik ve biyokimyasal analizler ile taramak, çeşitlerin düşük sıcaklıklara verdiği cevaplarla literatürde düşük sıcaklığa dayanıklı olarak tanımlanan Cicer echinospermum yabani türünü moleküler düzeyde karşılaştırmak ve dayanıklılığı sağlayan mekanizmaları ortaya koymaktır. Toprak kültüründe 25°C'de büyütülen 15 günlük nohut fideleri tez kapsamında üç aşama ile incelenmiştir: I. aşamada 21 çeşide ait fideler soğuk uyumlandırılmış (10°C, 7 gün) ve uyumlandırılmamış olarak 1°C düşük sıcaklığa (15 gün) ve ardından yeniden kontrol koşullarına (25°C, 7 gün) maruz bırakılmıştır. II. aşamada I.aşama sonucu ile belirlenen 10 çeşide ait fideler soğuk uyumlandırılarak üç farklı donma sıcaklığına (-3, -5 ve -7°C'de 2 saat) maruz bırakılmış ve ardından yeniden kontrol koşullarına alınmışlardır. Bu iki aşamada çeşitlerin MDA içeriği ve fotosentetik etkinlikleri belirlenmiştir. III. aşamada ise II. aşama sonucunda dayanıklı, orta dayanıklı ve duyarlı olarak belirlenen üç çeşidin (sırasıyla İnci, Işık-05 ve Sarı-98) uyumlandırılarak donma sıcaklıklarına (-3 ve -5°C'de 2 saat) ve ardından yeniden kontrol koşullarına verdikleri tepkiler morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal analizler ile belirlenmiştir. Ayrıca belirlenen 3 çeşit ile C. echinospermum türünün Cu/Zn SOD izoenzim aktiviteleri ile belirlenen iki genin (Cu/Zn SOD ve kuraklık ile indüklenen soğuk geni) ifadeleri karşılaştırılmıştır. Düşük sıcaklık uygulamaları nohut çeşitlerinin bazı büyüme parametrelerini (gövde büyümesi, yaprak sayısı, taze ve kuru ağırlık) ve su içeriklerini olumsuz yönde etkilemiştir. Donma ve yeniden kontrol koşullarına alınma uygulamalarında en düşük iyon sızıntısı oranı ve MDA içeriği İnci çeşidinde belirlenmiştir. Düşük sıcaklıklar tüm çeşitlerin fotokimyasal aktivitesini önemli düzeyde etkilemiş, çeşitler yeniden kontrol koşullarına alındığında ise en iyi iyileşmeyi İnci çeşidi göstermiştir. En yüksek toplam klorofil ve karotenoid miktarı İnci çeşidinde belirlenirken, çeşitlerin antosiyanin, flavonoid ve prolin miktarlarındaki değişim benzerdir. Donma sıcaklıkları tüm çeşitlerde CAT dışındaki tüm antioksidan enzimlerin (SOD, APX, GR ve POD) aktivitelerinin artışına neden olmuştur. Düşük sıcaklık zararına karşı İnci çeşidi diğer çeşitlere göre antioksidan enzim savunmasında daha etkili yanıt vermiştir. Moleküler analiz ve Cu/Zn SOD izoenzim aktivitesi sonuçlarına göre, İnci soğuğa dayanıklı olarak tanımlanan C. echinospermum'a yakın cevap verebilen ve donma sıcaklıklarına karşı diğer çeşitlere göre en iyi korunma sağlayan çeşit olarak belirlenmiştir.