In vıtro ortamda yetiştirilen buğdayın mikroyapısal analizlerinin spektroskopik ve mikroskobik yöntemlerle incelenmesi

Bu tez çalışmasında, doku kültürü ortamında (in-vitro şartlarda) farklı konsantrasyonlarda tuz stres etmenine maruz bırakılarak yetiştirilen Selimiye çeşidine ait dört haftalık buğday fidelerinin mikroyapılarındaki değişimlerin biyokimyasal, spektroskopik ve mikroskopik yöntemlerle incelenmesi amaçlanmıştır. Buğday (Triticum aestivum L.), sistematik açıdan Poaceae ailesinin bir üyesidir ve dünya çapında en önemli üçüncü tahıl bitkisidir. Dünya nüfusunun yaklaşık %35'inin temel besin kaynağıdır ve kalori ile protein ihtiyacının %20'sini karşılamaktadır. Bitkiden yüksek verim elde edebilmek için, optimum çevre isteklerini karşılaması gerekmektedir. Optimum isteklerde meydana gelen her türlü sapma, bitkide strese neden olur. Stres bitkinin metabolizmasını etkilemektedir, büyüme ve gelişmesini engelleyebilir; sonuçta ürün ve verim kaybı oluşabilmektedir. Tuzluluk, bitkilerin gelişimini ve ürün verimliliğini etkileyen en önemli abiyotik stres etmenlerinden biridir. Hem karasal hem de sulanan alanların tuz stresöründen büyük ölçüde etkilendiğinin gösterildiği çok sayıda bilimsel çalışma mevcuttur. Bu sayede tuzluluk stres etmeninin bitki üzerine etkilerini değerlendirmeye yönelik güncel çalışmalar artmaktadır. Bir stres etmeninin bitkiye etkilerinin incelenebilmesi sürecinde, homojen konsantrasyonlarda ve kontrollü koşullarda uygulanmasına olanak sağlayan in-vitro ortamların yaratılması da önemlidir. Selimiye çeşidine ait buğday tohumlarının olgun embriyoları MS besiyeri içeren doku kültürü ortamlarında, tuz içermeyen bir (1) kontrol grubu ve farklı konsantrasyonlarda (50 mM, 100 mM, 150 mM, 200 mM NaCl) tuz içeren dört (4) grup olarak yetiştirilmiştir. İlk aşamada; uygulanan tuz stresörünün bitki örneklerine verdiği zararlanmaların tespitinde biyoindikatör olarak sıklıkla kullanılan malondialdehit (MDA), klorofil ve karotenoid değerlerinin ölçümünde UV-Görünür Bölge Spektroskopi tekniğine dayanan biyokimyasal yöntemler kullanıldı. İkinci aşamada; Raman Spektroskopisi (RS) ve Taramalı Akustik Mikroskopisi (TAM) yöntemleri uygulanarak, tuzluluk stres etmeninin yetiştirilen buğdayların yaprak örneklerinin mikroyapısı üzerindeki etkilerinin ortaya konması amaçlanmıştır. İncelenen örneklerin 200-2200 cm^(-1) dalga sayısı aralığında Raman spektrumları elde edilmiştir ve titreşim bandları atanmıştır. Bandlara atfedilen titreşim modlarının şiddetlerinin değişimi analiz edilmiştir. İncelenen örneklerin yüzey morfolojisini bozmadan ve herhangi bir ön hazırlık yapılmadan iki boyutlu yüzey akustik görüntüleri TAM tekniği ile haritalanmış ve ortalama akustik empedans değerleri hesaplanmıştır. Buğdayların yumuşak ve sert dokularının mikroyapısındaki hastalıklara/zararlanmalara bağlı olarak yüzey mikrosertliğinde, elastikiyetinde değişimler tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasının amacı doğrultusunda; uygulanan tuzluluk stres etmeninin buğday örneklerinde yarattığı etkilerin tespitinde Raman ve TAM tekniklerinin günümüzde sıklıkla kullanılan biyokimyasal tekniklere göre daha hızlı, insan gücü gereksinimini ve zaman kaybının daha az olduğu stresör tayin yöntemleri olarak kullanılabilirliği ortaya konmuştur.