Tuz stresindeki Populus tremula L. (Titrek kavak) X Populus alba L. (Akkavak) 717-1b4`de proteomik araştırmalar

Abstract

Araştırmamızda kullandığımız Populus (Kavak), odun formasyonu, uzun-süreli çok yıllık büyüme, sonbahar senesensi, tomurcuklanma, mevsimsel özellikler, çiçeklenme kontrolü, biyotik etkileşimler ve adaptasyon gibi ağaçlara özgü bazı özelliklerin araştırılmasında önemli ve model olarak kullanılan odunlu bir bitki türüdür. İlgili araştırmalarda, Agrobacterium tumefaciens tarafından değiştirilebilmesi nedeniyle, Populus tremula x Populus alba (717-1B4) genotipi tercih edimektedir.Tuz stresi dünyanın birçok bölgesinde verimliliği sınırlayan önemli bir abiyotik strestir. Bu çalışmada Populus tremula x P. alba (717-1B4)' daki tuz stres yanıtlarını anlamak için entegre edilmiş fizyolojik ve proteomik yaklaşımlar kullanıldı. Bir yaşındaki klonların çeliklerine 51 gün süreyle 75 mM ile 150 mM NaCl konsantrasyonu uygulandı. Uygulama süresince, toplam yaprak alanı, gövde boyu, toplam yaprak sayısı ve radyal büyüme ölçüldü ve bazı farklılıklar belirlendi. Tamamen gelişmiş yaprakta CO2 asimilasyonu ve yaprak stoma iletkenliğinin su buharına dönüşümü ölçüldü. NaCl uygulamasının büyüme, CO2 asimilasyon oranı ve stoma iletkenliğini anlamlı olarak düşürdüğü saptandı. NaCl uygulanan ve uygulanmayan bitki kök, yaprak ve kambiyal örneklerinden toplam proteinler ekstre edildi ve iki boyutlu jel elektroforez ile ayrıldı. 2-D elektroforez sonucunda, kök örnekleri için jel başına 600 nokta, yaprak örnekleri için 900 ise nokta olmak üzere araştırılması gereken proteinler belirlendi. Stres uygulamasının sonucunda, genç ağaçların kök, çelik, gövde ve yapraklarındaki element dağılımı ölçüldü ve kontrole göre birçok farklılıkların olduğu görüldü. Günümüzde, tuz stresinin kavaklar üzerindeki etkisiyle ilgili bu yönde yapılmış çok az literatür bulunmaktadır. Araştırmamızla elde edilen sonuçlar, odunlu bitkilerin abiyotik streslere karşı geliştirdikleri cevaplar hakkındaki bilgimizi artıracaktır.

Populus (Poplar) is a woody plant used as a model species and important for studying the specific features for the trees such as wood formation, long-term multi-year growth, autumn senescence, budding, seasonal accepted, flowering control, biotic interactions and adaptation. In the related investigations, Populus tremula x Populus alba (717-1B4) genotype was preferred because it can be transformed by Agrobacterium tumefaciens.Salt stress is a major abiotic stress that limits productivity in many regions of the world. In this research, an integrated physiological and proteomic approach was used to understand the salt stress responses of Populus tremula x P. alba (717-1B4). Cuttings of a one-year-old clones were treated with 75 and 150 mM NaCl concentrations for 51 days. During the treatment, total leaf area, stem height, total number of leaves and the diameter of radial growth were measured and several differences were obtained. CO2 assimiliation rate and stomatal conductance to water vapour were significantly decreased after the NaCl treatments. The total proteins from the roots, leaves and cambial samples of NaCl treated and untreated plants were extracted and separated by Two-Dimensional Electrophoresis. At the end of the 2-D electrophoresis, 600 spots for root samples and 900 spots for leaf samples were observed per each gel. These proteins should be investigated in the future studies. At the end of the stress time courses, the elemental distribution in the roots, cuttings, stems and leaves of the young trees were measured and compared to the control many differences have been seen. For the time being, only a few studies in the literature deal with salt stress effects on poplars plants. The results obtained in this study will contribute the knowledge about abiotic stress response in woody plants.