Diversity in wheat morphology and physiology under salt stress and its bioinformatic background

Tuzluluk stresi, özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde, yanlış sulama, iklim değişikliği, küresel ısınma, toprak tuzluluğu gibi nedenlerle buğday üretimini sınırlayan önemli bir abiyotik (cansız) faktördür. Bu çalışma, farklı düzeylerdeki tuz stresinin, yerel buğday çeşitlerinde morfolojik, fizyolojik ve moleküler tepkilere etkilerini değerlendirmek için yapılmıştır. Araştırma kapsamında çimlenme yüzdesi, kök uzunluğu (cm), kök sayısı (adet), koleoptil uzunluğu (cm), yaş ve kuru fide ağırlığı (g), relatif su içeriği (%), klorofil içeriği (mg/g), çözünür şekerler (mg/g), proteinler (mg/g), amino asit içeriği (mg/g), prolin birikimi ve SOS1, RAS1, TAS14 genlerinin ekspresyon düzeyleri analiz edilerek tuzluluk toleransı incelenmiştir. Sonuçlar, test edilen buğday genotiplerinde tuzluluk toleransında önemli genetik farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur. Morfolojik değerlendirmelerde, LW5, LW6 ve LW7 genotipleri en dayanıklı çeşitler olarak belirlenmiş olup, yüksek çimlenme oranları, sağlam kök ve koleoptil gelişimleri ile artan tuz düzeylerine karşı üstün dayanıklılık göstermiş; fizyolojik analizler ise dayanıklı bu genotiplerin daha yüksek klorofil korunumu, daha çok çözünür şeker ile prolin birikimi ve gelişmiş ozmotik uyum mekanizmaları sergilediklerini ortaya koymuştur. Moleküler düzeyde, SOS1 iyon homeostazisinin ana düzenleyicisi olarak belirlenirken, RAS1 ABA aracılı stres sinyallemesinde rol almış ve TAS14 ozmotik stres toleransı ile ilişkilendirilmiştir. Filogenetik ve protein domain analizleri, bu genotipler arasındaki genetik çeşitliliği doğrulayarak, bu genlerin tuz stresine adaptasyondaki işlevsel önemini vurgulamıştır. Bu bulgular, yüksek verimli ve tuza dayanıklı buğday çeşitleri geliştirmede moleküler ve geleneksel (klasik) ıslah stratejilerinin birleştirilmesinin gerekliliğini ortaya koymaktadır. Elde edilen sonuçlar, çevresel faktörler gibi değişkenleri de göz önünde bulundurmak için laboratuvar sonuçlarının tarımsal koşullarda doğrulanması amacıyla alan denemeleri ile desteklenmelidir. Ayrıca, gelecekteki araştırmalar, tuzluluğa karşı toleransın genetik mekanizmalarını daha iyi anlamak için ek stresle ilişkili genlerin belirlenmesine ve transkriptomik ile proteomik yaklaşımların kullanılmasına odaklanmalıdır. ANAHTAR KELİMELER: Buğday, Tuzluluk Stresi, Morfoloji, Fizyoloji, Moleküler Analiz, Tuz Toleransı, Genetik Çeşitlilik, Sürdürülebilir Tarım