Statik manyetik alanın makarnalık buğday (Triticum turgidum L.) bitkisinin fizyolojikve gen ekspresyonu üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, manyetik alanın tohum çimlenmesi ve fide gelişimi üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla tohum olarak Triticum turgidum L. subsp. durum (Desf.) türüne ait Kızıltan çeşidi kullanılmıştır. Manyetik alan uygulaması için iki farklı şiddet (12.5 ve 25 mT) ve iki uygulama süresi (15 ve 30 dakika) tercih edilmiştir. Uygulamaya altı gün boyunca devam edilmiştir. Manyetik alanın etkilerin değerlendirilmesi amacı ile fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler parametreler kullanılmıştır. Bu bağlamda çimlenme, uzama, su içeriği, klorofil- karotenoid, fenolik-flavonoid, antioksidan kapasite ve son olarak 4 farklı gen bölgesinin ekspresyon değerleri analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre manyetik alan uygulanan tohumların, maruz bırakılan şiddet ve sürelere göre değişken tepkiler verdiği tespit edilmiştir. Manyetik alanın; çimlenme, boy ve total klorofil değerlerinde azalmalara neden olur iken, bağıl su içeriği, klorofil b ve karetonoid miktarlarında anlamlı artışlar görülmüştür. Fenolik-flavonoid içeriği ve antioksidan değerlerin birbirleri ile uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca 25 mT-30 dakikalık uygulaması tüm fidelerde gen ekspresyonlarının artmasına neden olduğu belirlenmiştir. Gen ekspresyonları ile çalışılan parametreler arasında belirgin bir korelasyon görülmüştür. Sonuç olarak manyetik alan, bitkileri farklı yönlerde etkileyerek; çimlenme, gelişme ve verimleri üzerine etkili olmaktadır. Bu etkiyi; uygulanan manyetik alanın şiddeti, süresi, uygulama şekli ve kullanılan bitki türü hatta çeşidi belirlemektedir. Manyetik alan uygulamalarının zirai amaçlı kullanılabilmesi için bu tarz metabolik çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

In this study, it was aimed to investigate the effects of magnetic field on seed germination and seedling growth. For this purpose, Triticum turgidum L. subsp. The Kızıltan cultivar of the durum (Desf.) type was used. Two different intensities (12.5 and 25 mT) and two time points (15 and 30 minutes) were preferred for magnetic field application. The application was continued for six days. Physiological, biochemical and molecular parameters were used to evaluate the effects of the magnetic field. In this context, germination, elongation, water content, chlorophyll-carotenoid, phenolic-flavonoid, antioxidant capacity and finally expression values of 4 different gene regions were analyzed. According to the results obtained, it was determined that the seeds applied to the magnetic field gave variable responses according to the intensity and duration of exposure. While magnetic field caused decreases in germination, height and total chlorophyll values, significant increases were observed in relative water content and chlorophyll b and carotenoid amounts. It was observed that phenolic-flavonoid content and antioxidant values were compatible with each other. In addition, 25 mT-30 minutes application caused an increase in gene expressions in all seedlings. There was a significant correlation between gene expressions and studied parameters.As a result, the magnetic field affects the plants in different directions and has an effect on their germination, development and yield. This effect is determined by the intensity of the applied magnetic field, its duration, the method of application and the type of plant used and even the variety. Such metabolic studies are needed in order to use magnetic field applications for agricultural purposes.