Nohut (Cicer arietinum L.) çeşitlerinde kuraklığa bağlı oksidatif stresin fizyolojik ve biyokimyasal parametrelerle belirlenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ESRA GÜNERİ BAĞCI

Danışman: AYDIN GÜNEŞ

Özet:

Bu çalışmanın amacı; Türkiye’de yaygın olarak yetiştirilen nohut çeşitleri arasında kuraklığadayanıklı olanların, seleksiyon kriteri olarak kullanılan bazı fizyolojik ve biyokimyasalparametrelerle belirlenmesidir. Bu amaçla, 2007 ve 2008 yıllarında, iki sera denemesi ve ikitarla 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, membrangeçirgenliği, prolin birikimi, H2O2 birikimi, lipid peroksidasyonu, bitki örtüsü sıcaklığı,enzimatik olmayan antioksidanlar ve antioksidan enzimlerden süperoksit dismutaz (SOD; EC1.15.1.1), katalaz (KAT; EC 1.11.1.6), askorbat peroksidaz (AP; EC 1.1.1.11) enzim aktivitelerigibi 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 tepkilergösterdikleri belirlenmiştir. Nohut çeşitlerinin KHİ’lerine göre bir değerlendirme yapıldığında,sera ve tarla koşulları ile yıllar arasında önemli farklılıkların olduğu ortaya çıkmıştır Serakoşullarında çeşitlerin NNİ’leri kuraklığa bağlı olarak azalmış, YSTK’leri ise 2007’de artmış2008 de ise azalmıştır. Tarla koşullarında ise NNİ ve YSTK bazı çeşitlerde artar ikenbazılarında azalmıştır. Sera koşullarında toplam klorofil, tarla koşullarında nispi klorofil çeşitlerarasında farklılıklar göstererek kuraklığa bağlı azalma göstermiştir. Kuru koşullarda yetiştirilennohut çeşitlerinin bitki örtüsü sıcaklığının (BÖS), sulu koşullarda yetiştirilen çeşitlerinBÖS’ından daha yüksek değerlere sahip olduğu belirlenmiştir. Bütün nohut çeşitlerinde kuraklıkstresine bağlı olarak H2O2 birikimi ve buna bağlı olarak lipid peroksidasyonunda artışgerçekleşmiştir. Çalışmamızda kuraklığa bağlı olarak bütün çeşitlerin dokularında prolinbirikimi ve enzimatik olmayan antioksidanların miktarında artış görülmüştür. Kuraklığa bağlıolarak enzimatik antioksidanlardan SOD azalırken, KAT ve AP artış göstermiştir. Bu çalışmasonucunda, sera ve tarla koşullarında Gökçe, Sarı ve Uzunlu-99 çeşitlerinin diğer çeşitlere görekuraklığa toleransının yüksek olduğu belirlenmiştir.Abstract The main objective of this study was to determinate with some physiological and biochemicalparameters usable as selection criteria between chickpea genotypes that grown in Turkey. Forthis purpose in controlled conditions two greenhouse experiments in 2007 and 2008 and also inAnkara-Haymana conditions two consecutive field experiments were performed under droughtand irrigated conditions.The parameters studied on irrigated and rainfed (drought) conditions were yield, yieldcomponents, canopy drought susceptibility index, leaf water retention capacity (LWRC),relative water content (RWC), relative chlorophyll, membrane permeabilty, proline and H2O2accumulation, lipid peroxidation, canopy temperature, non enzymatic antioxidants and activitiesof antioxidant enzymes (superoxide dismutase (SOD; EC 1.15.1.1), catalase (CAT; EC1.11.1.6), 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 inresponse 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 LWRCincreased in 2007 and decreased in 2008. Under field conditions, both RWC ve LWRCincreased or decreased depending on cultivars by drought stress. Total chlorophyll concentrationin greenhouse and relative chlorophyll measurements in field conditions were decreased bydrought stress. In contrast to chlorophyll, the canopy temperature of the cultivars increased bydrought stress. Drought stress caused to increase H2O2 ve prolin accumulatin in chickpeancultivars. As the consequence of H2O2 increase, lipid peroxidation (MDA content) alsoinceased. The activity of SOD decreased while CAT, APX and non enzymatic antioxidantsincreased by drought stress. According to results, for both field and greenhouse conditions cvs.Gökçe, Sarı and Uzunlu-99 are recorded as drought tolerant.