Kuraklık stresi altındaki yer fıstığı (arachis hypogaea l.) bitkisinde salisilik asitin etkileri

Bu tez çalışmasında Halisbey yer fıstığı (Arachis hypogaea L.) bitkisi polietilen glikol (PEG-6000) kaynaklı kuraklık stres faktörüne maruz bırakılmıştır. Kuraklık stresinin yarattığı hasarın derecesini belirlemek ve bu hasarın hafifletilip hafifletilmediğinin değerlendirilmesi amacıyla bitkilerde salisilik asidin (SA) farklı konsantrasyonlarının (1 mM ve 10 mM) etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla kontrol ve tüm uygulama bitkilerinde fotosentetik pigment içerikleri (klorofil-a, klorofil-b, toplam karotenoid), prolin içeriği, MDA içeriği, toplam fenolik ile toplam flavonoid madde içerikleri ve yağ asidi içerikleri değerlendirilmiştir. Bu doğrultuda bitki tohumları önceden hazırlanmış saksılara (torf:toprak:perlit) ekilmiş, kontrollü koşulların sağlandığı bitki büyütme odasında gelişmeye bırakılmıştır.5 hafta boyunca ¼ Hoagland besin çözeltisiyle sulanan bitkilere, bu sürenin sonunda kontrol grubu hariç (0 mM PEG) farklı oranlardaki (%3 ve %9) PEG ile PEG+SA uygulamaları 2 hafta boyunca yapılmıştır. Toplam 5 haftalık gelişim peryodundan sonra bitkilere 2 hafta boyunca PEG ile birlikte SA uygulamaları yapılmış ve 14. günü takiben bitkiler hasat edilmiştir. Kuraklık (PEG) stresinin Halisbey yer fıstığı bitkilerinde fotosentetik pigment içerikleri üzerinde meydana getirdiği değişimlerin belirlenmesi amacıyla klorofil-a, klorofil-b ve toplam karotenoid içeriği üzerindeki etkiler karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Klorofil-a içeriği için sonuçlar incelendiğinde; PEG uygulamaları ile kontrole göre meydana gelen azalmalar SA eklenmesi sonucu artış göstermiştir. Bu uygulamalarda meydana gelen en yüksek artış 1,442 µg/g TA ve takiben 1,408 µg/g TA ile sırasıyla %3 PEG+10 mM SA ve %9 PEG+10 mM SA gruplarındaki bitkilerden elde edilmiştir. Hem %3 PEG hem de %9 PEG uygulamalarına eklenen SA, klorofil-b içeriğinde de artışa yol açmıştır. 10 mM SA eklenmesi ile klorofil-b içeriğinde meydana gelen artışlar 1 mM SA eklenen deney gruplarına göre daha fazla olmuştur. Aynı şekilde %3 ve %9 PEG stresine maruz bırakılan bitkilerde toplam karotenoid miktarları kontrole göre azalma göstermiş, SA’nın ayrı ayrı uygulanması içerikte artışa neden olmuştur. Membranlarda meydana gelen hasarın etkilerinin değerlendirilmesi amacıyla yer fıstığı bitkilerinde MDA içeriklerinde meydana gelen değişimler incelenmiş, %3 PEG uygulamasında MDA içeriği kontrol grubuna kıyasla yaklaşık 2 kat, %9 PEG’de ise yaklaşık 3 kat artmıştır. Ortama eklenen SA’lar MDA içeriklerinde yaklaşık yarı yarıya azalmalara yol açmıştır. %3 PEG uygulamasında 5,548 µmol/g TA olan MDA içeriği SA uygulaması ile 2,939 µmol/g TA (%3 PEG + 10 mM SA)’ya ve %9 PEG uygulamasında 6,339 µmol/g TA olan değer %9 PEG + 10 mM SA eklenen grupta 3,070 µmol/g TA’ya kadar düşmüştür. Tüm uygulama grupları toplam fenolik/flavonoid madde içerikleri bakımından değerlendirildiğinde SA’lar içerisinde yüksek oranlar 10 mM SA eklenmesi sonucu elde edilen ekstrelerden sağlanmıştır. Toplam fenolik madde içeriği için en yüksek değer 87,429 μg GAEs/mg ekstre ile %3 PEG + 10 mM SA uygulamasından elde edilmiş bunu 67,480 μg GAEs/mg ile %9 PEG + 10 mM SA takip etmiştir. %3 PEG + 10 mM SA uygulaması, %9 PEG + 10 mM SA uygulamasına kıyasla daha yüksek toplam fenolik madde içeriği sağlamıştır. %3 PEG, bitkinin stresle başa çıkma kapasitesini daha verimli bir şekilde artırarak, fenolik bileşiklerin daha fazla sentezlenmesine neden olmuş olabilir. Bu da %3 PEG'in bitki üzerindeki etkisinin daha optimal olduğunu göstermektedir.Toplam flavonoid madde içeriği için en yüksek değer 47,279μg QEs/mg ekstre ile %3 PEG uygulama grubundan elde edilmiştir Bunu 27,018 μg QEs/mg ile %9 PEG + 10 mM SA uygulaması takip etmiştir. %3 PEG'nin en yüksek flavonoid içeriğini sağlamasının nedeni, bitkilerdeki stres yanıtlarının en verimli şekilde tetiklendiği ve flavonoid üretiminin en fazla bu seviyede uyarıldığı bir ortam yaratması olabilir. %9 PEG biraz daha sınırlı bir artış sağlamıştır. Bu, PEG'in osmotik stres yaratma kapasitesinin önemli olduğunu, ancak belirli bir seviyeden sonra fazla stresin bitkiyi olumsuz yönde etkileyeceğini göstermektedir.Sonuç olarak, PEG'nin flavonoid üretimi üzerinde güçlü bir artırıcı etkisi olduğu, ancak bu etkinin PEG konsantrasyonunun artmasıyla sınırlanabileceği ve SA'nın bu süreci destekleyebileceği ancak tek başına PEG kadar etkili olmadığı söylenebilir.Prolin içeriği bakımından en yüksek değere kontrole göre 4 kat ve %9 PEG uygulamasına göre 3 kat artış ile %9 PEG + 10 mM SA (12,779 mmol/g TA) uygulaması sahip olmuştur. Bu tez çalışmasında ayrıca yer fıstığı bitkilerinden hazırlanmış olan hekzan ekstreleri kullanılarak yağ asidi analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde kontrol grubuna kıyasla artış oranı gösteren yağ asitleri %3 PEG uygulamasında Palmitik asit, Linoleik asit metil ester, Fitol ve Heptakosan olurken, % 9 PEG’de Heptadekan, Palmitik asit, Linoleik asit metil ester, Fitol, Heptakosan ve Skualen yağ asitleri olmuştur. Tüm uygulama gruplarında majör yağ asitleri sırasıyla Palmitik asit, Oleik asit metil ester, Linoleik asit metil ester olarak, minör yağ asitleri ise sırasıyla Heptokosan ve Skualen olmuştur. Bu çalışma bulguları, SA uygulamalarının, özellikle de 10 mM SA konsantrasyonunun, kuraklık stres faktörü altındaki Halisbey yer fıstığı bitkilerinde kuraklığın yarattığı olumsuz etkileri azaltma potansiyeline sahip olabildiği sonucunun çıkarılmasını sağlamıştır. Ancak, SA’nın yarattığı bu etkilerin stres türüne, stresin oranına, koşullarına, uygulama şekline ve bitki türüne bağlı olarak değişiklik gösterebileceği unutulmamalıdır. Bu alanda yapılan çalışmaların sınırlı sayıda olması, bu araştırmanın özgünlüğünü ve literatüre katkısını daha da değerli kılmaktadır. Bu nedenle, SA gibi fitohormonların stres yönetimi stratejilerindeki etkilerinin kesin bir şekilde anlaşılabilmesi için çok daha fazla çalışma yapılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasından alınan veriler ve gelecekte yapılacak olası araştırmalar, SA ve benzeri fitohormonların strese karşı etkinliğini daha iyi anlamamıza ve bitkilerin çeşitli çevresel stresler (kuraklık, tuzluluk, vb.) altındaki dayanıklık ve uyum stratejilerini çözmemize destek olabilir.