High-throughput metabolom profilleme yoluyla Tritikale'de kuraklık stresine yanıtın karakterizasyonu

Kuraklık stresi, bitki fenotipinde fizyolojik, biyokimyasal ve metabolik hasarlara neden olan en önemli stres faktörlerinden biridir. Bu çalışmada, çoğunluğu Türkiye ve İtalya'da yetiştirilen 13 farklı tritikale çeşidinin kuraklık stresine tolerans mekanizması fizyolojik, biyokimyasal ve metabolomik parametreler açısından değerlendirilmiş ve ebeveynleri buğday (♀) ve çavdar (♂) ile karşılaştırmalı olarak ilişkilendirilmiştir. Fizyolojik açıdan çimlenme ve koleoptil yüzdesi, radikula ve koleoptil uzunluğu (cm), radikula sayısı, yaprak çapı (mm), bitki boyu (cm), taze ağırlık (g), yaprak sayısı, yaprak alanı (cm2), gövde çapı (cm) ile biyokimyasal açıdan prolin, MDA, antioksidan enzim bakımından SOD, CAT, APX ve stresle ilişkili metabolitlerin belirlenmesi açısından da metabolomik profillemesi ortaya konulmuştur. Stres uygulanmayan grupla karşılaştırıldığında kuraklık stresinin fizyolojik parametreler üzerine olumsuz etkisi olduğu bulunmuştur. Bitki abiyotik strese maruz kaldığında, antioksidan adı verilen enzimlerinin seviyeleri artmıştır. Kuraklık stresi altındaki tüm çeşitlerde toplam protein içeriğine ek olarak prolin, MDA, SOD, CAT ve APX aktivitelerinde de artış görülmüştür. Tritikale çeşitlerinin kuraklık stresi altındaki metabolomik profillemesi sonucunda 45 metabolit saptanmıştır. Sükroz, Fruktoz, Gulutamin, L- Asparajin, L-(-)-Malik acit, L- Alanin, Serine, Aspartik acit, D-Glutamik asit, Galaktoz, sitric acit, Glukoz, Asparjin , L-Proline, Glutamik asit, Maltoz, Meliboz ve Metiyonin metabolitleri kuraklıkla ilişkili bulunmuştur. Sonuç olarak, tüm bulgular değerlendirildiğinde kuraklık stresinin olumsuz etkilerini yenmede en başarılı çeşitler Karma-2000, Alperbey ve Mikham-2002 iken en hassas çeşit Tatlıcak-97 olarak belirlenmiştir.