Abiyotik stres altındaki Brachypodium distachyon'da tohum ön uygulama etkisinin fizyolojik ve biyokimyasal analizi

Bitki ıslahçıları ve bilim insanları, büyüyen dünya nüfusunun gıda ve yem talebini karşılamak için abiyotik strese dayanıklı yeni çeşitler geliştirmeye çalışmaktadır. Tohum ön uygulaması (priming), bitkinin metabolizmasını aktive etmek için tohumun ekimden önce çeşitli kimyasallarla muamele edilmesi ile uygulanan bir hidrasyon tekniğidir. Priming senkronize çimlenmeyi sağlamak ve çimlenme oranını arttırmak içinyıllardır kullanılmaktadır. Bununla birlikte, son yıllarda yapılan araştırmalar, priming uygulamasının bitkinin abiyotik strese karşı savunma mekanizması üzerindeki etkisine odaklanmıştır. Brachypodium distachyon, buğday, arpa ve çavdar gibi gıda ve yem tedariğinde öneme sahip tahıllara model bir bitkidir. Bu çalışmada, B. distachyon (Bd-21 hattı) tohumları, hidropriming için distile su, osmopriming için potasyum nitrat (yüzde 1, 2, 3 KNO3) ve hormonal priming için salisilik asit (0.25, 0.5, 0.75 mM SA) ile muamele edilmiştir. Bu sayede, priming uygulamasının çimlenme parametrelerine etkisinin incelenmesi ve priming metotlarının tuz ve kuraklık stresi altındaki B. distachyon'da sebep olduğu fizyolojik ve biyokimyasal değişimlerin değerlendirmesi amaçlanmıştır. Çimlenme testi, tüm priming uygulamalarının, özellikle ortalama çimlenme süresi (MGT), çimlenme endeksi (GI), çimlenme belirsizliği (U) ve senkronizasyon (Z) olmak üzere çimlenme parametrelerine olumlu etkisi olduğunu göstermiştir. Bitkilerin biyokütle ve bitki boyu gibi morfolojik özellikleri, hidropriming ve düşük konsantrasyonlu KNO3 priming uygulamasından olumlu yönde etkilenmiştir. Tuz ve kuraklık stresi altında, prolin içeriği ve nispi membran geçirgenliği (RMP) artarken, nispi su içeriği (RWC) ve klorofil konsantrasyonu azalmıştır. Antioksidan seviyeleri (katalaz-CAT, peroksidaz-POD ve süperoksit dismutaz-SOD), priming uygulamaları arasında önemli farklılıklar göstermiştir. Genel olarak, yüzde 1 KNO3 ile priming uygulamasının, tuz ve kuraklık stresi altındaki B. distachyon'da tolerans sağlamak için tercih edilebileceği sonucuna varılabilir. Bilgimiz dahilinde B.distachyon'da priming uygulaması ilk bu çalışmada yapılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, priming sonrası B. distachyon ve diğer tahıllarda abiyotik stres toleransının altında yatan moleküler mekanizmaları araştırmak için omik çalışmalarda kullanılabilir.