Domatesin farklı gelişme dönemlerinde uygulanan soğuk stresinin gen ekspresyonu, morfolojik ve fizyolojik özelliklere etkileri

Domates, tropik kökenli bir bitki olup, düşük sıcaklık stresine karşı verdiği tepkiler, uzun süredir bilimsel araştırmaların odak noktası olmuştur. Kültür domatesi ile yabani ve uzak akrabalarının abiyotik stres faktörlerine karşı verdikleri tepkiler, geniş bir genetik varyasyon sergilemektedir. Bu farklılıkların genetik mekanizmaları, etkili genler ve gen yolakları üzerinde yapılan çalışmalar, biyokimyasal içeriklerle ilişkilendirilerek açıklığa kavuşturulmuştur. Çoğu araştırma, bu tepkilerin erken fide dönemine odaklanmış ve yapraktan gen ifadeleri incelenmiştir. Bu çalışmada, düşük sıcaklık stresine karşı hem erken fide hem de çiçeklenme dönemlerinde verilen tepkiler değerlendirilmiş, stresin meyve tutumu, meyve kalitesi, tohum verimi ve çimlenme gibi sonraki dönemlere etkileri de analiz edilmiştir. Araştırma kapsamında 18 farklı genotip test edilerek, biyokimyasal analizler (MDA, H2O2), klorofil içeriği ölçümleri (SPAD502) ve görsel değerlendirme kriterleri kullanılmıştır. Bu kriterlere göre tartılı derecelendirme yöntemi ile en hassas ve en toleranslı üç genotip seçilmiş ve ardından bu genotipler, +3°C düşük sıcaklığa 7 gün boyunca maruz bırakılmıştır. Araştırma sonuçları, düşük sıcaklık stresine toleranslı genotiplerin, hassas genotiplere kıyasla daha stabil gen ifade seviyelerine sahip olduğunu ve biyokimyasal içeriklerinde daha az değişim gözlendiğini ortaya koymuştur. Toleranslı genotiplerde, çiçeklenme dönemindeki düşük sıcaklık uygulaması sonrası meyve tutum oranlarının daha yüksek olduğu ve meyve deformasyonları ile tohum kayıplarının daha az olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, bu genotiplerin tohum çimlenme oranlarının da yüksek olduğu saptanmıştır. Bu bulgular, CBF gen ailesi ve LePOD gibi genlerin yüksek ekspresyon gösterdiği genotiplerin, düşük sıcaklık toleransı üzerine yapılan ıslah programlarına dahil edilerek, dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesine katkı sağlayabileceğini göstermektedir. Toleranslı genotiplerin (R-5, R-6 ve R-7) kontrol genotipi (R-9) ile karşılaştırıldığında, fide ve çiçeklenme dönemindeki düşük sıcaklık stresine karşı daha dayanıklı oldukları ve düşük sıcaklığın bu genotiplerde meyve gelişimi üzerindeki olumsuz etkilerinin daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar, düşük sıcaklık stresine karşı tolerans geliştirme açısından genetik mekanizmaların daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmakta ve domates yetiştiriciliğinde dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesine yönelik önemli bir rehber sunmaktadır.