Mısırda bor ve 24-epiBL etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, Zea mays L. (mısır) bitkisinde bor stresi ve bor stresine karşı 24-epibrassinolid (24-epiBL) uygulamasının etkisi RAPD tekniği ile araştırılmıştır. Tez kapsamında iki farklı çalışma yürütülmüş; çalışmalardan ilkinde tohumlar perlitte çimlendirilmiş, Hoagland çözeltisi ile sulanmış ve çalışma 20 günde sonlandırılmıştır. Tohum ekiminden 12 gün sonra 5 gün boyunca borik asit (kontrol, 50, 100, 150 ppm) sulama suyuna ilave edilerek verilmiş ve son borik asit uygulamasını takiben 24-epiBL (kontrol, 0.01, 0.5, 1 µM) uygulaması yapraklara püskürtülerek yapılmıştır. İkinci çalışmada ise, tohumlar torf içeren saksılara ekilmiş, musluk suyu ile sulanmış ve bitkiler 30 gün yetiştirilmiştir. Tohum ekiminden 13 gün sonra bitkiler borik asit (kontrol, 30, 60, 90, 120 ppm) içeren sulama suyu ile 5 gün boyunca sulanmış ve son borik asit uygulaması yapılan gün ile bunu izleyen iki gün, 24-epiBL (kontrol, 0.01, 0.5, 1 µM) yapraklara püskürtülmüştür. Saksıda yetiştirilen bitkilerde bazı büyüme parametreleri (bitki boyu, kök boyu, bitki yaş ağırlığı, bitki kuru ağırlığı, kök yaş ağırlığı, kök kuru ağırlığı) ve yaprak örneklerinde bor analizi yapılmıştır. Saksı ve perlitte yetiştirilen bitki yapraklarından DNA izolasyonunu takiben RAPD analizi yapılmıştır. Bitki büyüme parametrelerine göre (bitki boyu, kök boyu, bitki yaş ağırlığı, kök yaş ağırlığı, bitki kuru ağırlığı, kök kuru ağırlığı) kontrol, 30, 60 ve 90 ppm bor uygulamalarında 0.5 ve 1 µM 24-epiBL uygulamasının iyileştirici etkileri gözlenirken; 120 ppm bor dozunda 24-epiBL uygulamasının iyileştirici etkisi gözlenmemiştir. Yapılan bor analizi sonucunda artan bor dozlarına bağlı olarak bitki yapraklarındaki bor miktarının arttığı belirlenmiştir. RAPD analizlerinde ise, bor uygulamasına karşı artan konsantrasyonlarda 24-epiBL (0.01, 0.5 ve 1 µM) uygulanan bitki örneklerinden izole edilen DNA örnekleri 48 RAPD primeri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Jel üzerinde görüntülenen RAPD PCR ürünleri `Jaccard Benzerlik Matrisi` kullanılarak analiz edilmiş ve kontrol grubuyla karşılaştırılan örneklerde yüksek bor dozunun (120 ve 150 ppm), bitki genomunda bir takım varyasyonlara sebep olabileceği gösterilmiştir. Bu çalışma ile mısır bitkisinde bor stresine karşı 24-epiBL'nin etkisi ilk kez çalışılmış ve artan bor toksisitesine karşı 24-epiBL'nin olumlu etkisi belirlenmiştir. Sonuç olarak 24-epiBL'nin mısır bitkisinde bor toleransını arttırmada önemli rol oynayabileceği kanısı ile daha ayrıntılı araştırılması sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Bor, Mısır, RAPD, 24-epiBL.

In this thesis, boron stress and effect of the 24-epibrassinolide (24-epiBL) treatments-PCR against the boron stress in Zea mays L. plant was investigated by RAPD technique. Two different studies have been carried out within the scope of the thesis; in the first of these studies the seeds were germinated in perlite, watered with Hoagland solution, and the study was terminated 20 days. 12 days after sowing the seed, during 5 days boric asid (control, 50, 100, 150 ppm) were given by addition to irrigation water and following the last application of boric acid, 24-epiBL (control, 0.01, 0.5, 1 µM) application was sprayed on the leaves. In the second study, the seeds were sown in pots containing peat, watered with tap water and plants were grown for 30 days. 13 days after sowing the seed, plants were watered by irrigation water containing boric acid (control, 30, 60, 90, 120 ppm) during 5 days and the day of the last application of boric acid with followed by two days, 24-epiBL (control, 0.01, 0.5, 1 µM) was sprayed on the leaves. Some growth parameters in the plants grown in pots (plant height, root length, wet weight of plant, plant dry weight, wet weight of roots, root dry weight) and boron analysis was performed on the leaf samples. After DNA isolation from plant leaves grown in pots and perlite, RAPD analysis was performed.According to the plant growth parameters (plant height, root length, plant wet weight, wet weight of stem, plant dry weight, root dry weight), although the observed ameliorating effects of 0.5 ve 1 µM 24-epiBL application at control, 30, 60 and 90 ppm boron application, optimizer effect of 24-epiBL was not observed in application of the 120 ppm boron dose. As a result of analysis of boron, it was determined that increasing the amount of boron in plant leaves depending on increasing of doses of boron. In RAPD analysis the DNA samples that isolated from plant samples of applied 24-epiBL increasing concentrations (0.01, 0.5 and 1 µM) against the boron application were compared using 48 RAPD primers. RAPD PCR products displayed on the gel were analyzed using `Jaccard similarity matrix` and highest of boron dose (120-150 ppm) in the samples compared with the control group showed that may cause some variation in the plant genome.The effect of 24-epiBL against boron stress in maize plants was studied for the first time with this work and against the increased toxicity of boron, positive effects of 24-epiBL have been identified. In conclusion, 24-epiBL hormone plays an important role for increasing boron tolerance in maize and with this idea it was concluded that further research needs to be done.Keywords: Boron, Maize, RAPD, 24-epiBL.