Soğuk stresi altındaki yonca (Medicago sativa L.) genotiplerinde salisilik asit ve magnezyum oksit nanopartikül uygulamalarının soğuk stresi toleransı ve mirna156, miRNA173 gen anlatım seviyelerine etkisinin incelenmesi

Bu çalışmanın amacı, yonca (Medicago sativa L.) genotiplerinin (Van/Denizli) soğuk stresine karşı tepkilerini değerlendirmek ve fidelere uygulanan eksojen salisilik asit (SA), magnezyum oksit nanopartikülü (MgO NPs) ile bunların kombinasyonunun (SA+MgO NPs) bu tepkiler üzerindeki etkilerini incelemektir. Bu amaçla, 30 gün süreyle büyütülen yonca genotiplerinin yapraklarına eksojen olarak SA (1 ve 2 mM), MgO NPs (5 ve 20 ppm) ve SA+MgO NPs uygulanmış ve 14'er gün boyunca bitkiler sırasıyla 10 oC ve 4 oC soğuk stresine maruz bırakılmıştır. Yapılan uygulamaların soğuk hasarını yatıştırıcı etkilerini belirlemede, bazı biyokimyasal parametrelerin yanı sıra taramalı elektron mikroskop (SEM) görüntü analizi ve miRNA (miRNA156 ve miRNA173) gen anlatım seviyelerindeki değişiklikler incelenmiştir. Kontrol grubuna göre her iki düşük sıcaklık uygulaması total şeker, lipid peroksidasyonu (LPO), H2O2 ve prolin içeriklerini artırmıştır. Düşük sıcaklık koşullarında, tek başına SA ve MgO NPs uygulamaları LPO ve H2O2 içeriğinde belirgin bir düşüş ile prolin miktarında artış sağlarken, total şeker içeriğini etkilememiştir. Çalışılan her iki düşük sıcaklıkta soğuk stresin olumsuz etkilerini yatıştırma konusunda en etkili uygulama, 2 mM SA+20 ppm MgO NPs içeren yüksek konsantrasyonlu kombinasyon olmuştur. miRNA gen anlatım seviyeleri değerlendirildiğinde miR156, Van genotipinde 10 oC'de, Denizli ekotipi 10 oC / 4 oC koşullarında aşağı regüle olurken, Van genotipinde 4 oC'de yukarı regüle olmuştur. miR173, Van genotipinde 10 oC'de, Denizli ekotipi 10 oC / 4 oC'de yukarı regüle olurken, Van genotipinde 4 oC'de aşağı regüle olmuştur. 2 mM SA+20 ppm MgO NPs uygulaması her iki genotipin düşük sıcaklıklarında (10 / 4 oC) miR156 yukarı, miR173'ün aşağı regüle olmasına neden olmuştur. Bu çalışmanın sonuçları, 2 mM SA+20 ppm MgO NPs kombinasyonunun, çalışılan yonca genotiplerinin düşük sıcaklıklara karşı gösterdiği bazı biyokimyasal ve gen düzeyindeki adaptasyon mekanizmalarını güçlendirdiğini ve soğuk stresine karşı etkili bir koruma sağladığını göstermektedir.