Kuraklık Stresine Maruz Bırakılan Yerel Gevaş Fasulyesinde Trehaloz Uygulamasının Fizyolojik ve Moleküler Etkilerinin Belirlenmesi

Abstract

Tez çalışmasında, kuraklık stresi uygulanan fasulyede (Gevaş yerel genotipi ve Gina ticari çeşidi) trehaloz uygulamasının morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal etkilerinin ortaya konması amaçlanmıştır. Kuraklık stresi uygulamasında, %100 sulama kontrol, % 50 ve % 30 sulamalar ise kısıtlı sulama şeklinde tasarlanmıştır. Literatür araştırmalarına bağlı olarak 10 mM trehaloz 3 gerçek yaprak aşamasında püskürtülerek (eksojen) uygulanmıştır. Trehaloz uygulaması toplam üç kez, birer hafta ara ile yapılmış olup her uygulamadan 48 saat sonra örnekler alınmıştır. Analizler sonucunda; trehalozun uygulanmasının, kuraklık stresi altındaki fasulye çeşitlerinde anlamlı değişimlere neden olduğu belirlenmiştir. Etkilerin belirlenmesi, kuraklık ve trehaloz uygulamasının karşılaştırılması şeklinde yapılmıştır. Klorofil ve fenolik madde içeriklerinin özellikle % 50 sulama trehaloz uygulamasında anlamlı şekilde arttığı tepit edilmiştir. Flavonoid madde içeriğinin ise Gevaş genotipinde arttığı, Gina çeşidinde ise azalmalara neden olduğu belirlenmiştir. Enteresan bir bulgu olarak prolin değerlerinin trehaloz uygulanması ile her iki kısıtlı sulama grubunda azalmalara neden olduğu gözlenmiştir. Yapılan gen (WRKY75, ERF35, TPS9, IRT-1) ekspresyonu değişimleri incelendiğinde ise Trehaloz uygulanan grupların, her iki çeşitte de % 50 trehaloz uygulamasının yukarı yönde regüle edildiği belirlenmiştir. Yapılan uygulamalar, trehalozun her iki fasulye çeşidinde de kuraklık stresine karşı toleransı artırıcı bir etki oluşturduğunu özellikle Gevaş fasulye genotipinde, dengeli ve efektif yanıtlara neden olduğu gözlemlenmiştir. Bu bağlamda, trehalozun Gevaş fasulye genotipinde doğal stres yanıt mekanizmalarıyla etkileşime girerek stres toleransını artırdığı ve yerel çeşidin kuraklık stresine karşı kullanılabilme potansiyeline sahip olduğu düşünülmektedir.

In this thesis study, the aim was to reveal the morphological, physiological, and biochemical effects of trehalose application on different bean varieties (Gevaş and Gina) subjected to drought stress. In the drought stress application, 100 % irrigation was used as a control, while 50 % and 30 % irrigation were designed as limited irrigation. Based on literature research, 10 mM trehalose was applied by spraying (exogenous) at the 3 true leaf stage. Trehalose application was performed three times, at one-week intervals. Based on literature reviews, 10 mM trehalose was applied exogenously by spraying during the true leaf stage. Trehalose application was performed a total of three times, with one-week intervals between applications, and samples were collected 48 hours after each application. The analysis revealed that trehalose application caused significant changes in bean varieties under drought stress. The effects were determined by comparing drought and trehalose application. Chlorophyll and phenolic compound contents were found to increase significantly, especially in the 50 % irrigation trehalose application. It was determined that the flavonoid content increased in the Gevaş variety but decreased in the Gina variety. Interestingly, it was observed that proline values decreased in both restricted irrigation groups with trehalose application. When the changes in gene expression (WRKY75, ERF35, TPS9, IRT-1) were examined, it was determined that in both varieties, the groups treated with trehalose were up-regulated at 50 % trehalose application. The applications demonstrated that trehalose has a stress-tolerance-enhancing effect against drought stress in both bean varieties, particularly in the Gevaş bean variety, where it induces balanced and effective responses. In this context, trehalose interacts with the natural stress response mechanisms in the Gevaş genotype. In this context, it is thought that trehalose interacts with the natural stress response mechanisms in the Gevaş bean variety to increase stress tolerance and that the local variety has the potential to be used against drought stress.