In vitro şartlarda kuraklık stresine maruz bırakılan bazı yerel yonca (Medicago sativa L.) ekotiplerinin kalluslarına uygulanan CaO NPs'nin ve grafen oksitin (GO) mtr-miR159 ve mtr-miR393 gen seviyelerindeki değişikliğin tespit edilmesi

Yeryüzünde verimli toprakları etkisi altına alan kuraklık stresi, bitkilerin fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler mekanizmalarında önemli değişikliklere neden olup tarımsal alanları olumsuz şekilde etkilemiştir. Nanoteknoloji çevresel faktörlerden kaynaklanan olumsuz etkileri çözmek için yeni fırsatlar sunmaktadır. Bu çalışmada, kuraklık stresine maruz bırakılan iki farklı yonca ekotipi doku kültürü şartlarında CaO NPs ve GO uygulaması yapılarak fizyolojik, biyokimyasal ve gen seviyesindeki değişikliklere karşı test edilmiştir. Öncelikle Erzurum ve Konya yöresinden toplanmış olan farklı yerel ekotiplerinin tohumları MS ortamında rejenerasyonu sağlanmış, rejenerasyon sonucu oluşan yonca yaprakları 2,4-D ve Kinetin ortamına alınarak kallus oluşumu sağlanmıştır. Oluşan bu kallus örneklerine farklı konsantrasyonlarda mannitol (50 ve 100 mM), CaO NPs ve GO (0,5 ve 1,5 ppm) içeren ortamlarda 1 ay süre ile bekletilmiştir. Kallus dokularında mannitol konsantrasyonu artıkça kuru/yaş ağırlığının azaldığı CaO NPs ve GO uygulamasında ise arttığı gözlemlenmiştir. Prolin, DNSA, MDA ve H2O2 kuraklık stresiyle doğru orantılı bir şekilde artış olurken, CaO NPs ve GO ise azalış göstermiştir. Fizyolojik ve biyokimyasal analizlerin sonucuna göre Erzurum için en ideal ortam 50 mM mannitol/ 2 CaO NPs/0,5 ppm GO iken Konya için ise 50 mM mannitol/ 0,5 ppm GO'dır. mtr-miR159 ve mtr-miR393 gen seviyesinde meydana gelen değişiklikte kuraklık stresi artıkça yukarı regülasyon CaO NPs ve GO uygulamasında ise aşağı regülasyon olmuştur. Yonca dokusundaki Ca2+ birikimi ise SEM ve CLSM kullanılarak doğrulanmıştır. Sonuç olarak, doku kültürü koşullarında CaO NPs ve GO uygulanmasının kuraklık stresine karşı yonca kallusları üzerindeki olumsuz etkileri önemli ölçüde azalttığını göstermiştir.