klık Stresinin Kestane (Castanea Sativa Mill.) Fidanlarında Yaprak Gaz Değişkenlerine ve Prolin Miktarlarına Etkisi
DOI:
https://doi.org/10.24925/turjaf.v11i7.1231-1237.6087Anahtar Kelimeler:
Castanea sativa Mill.- fotosentez- kuraklık- prolin miktarıÖzet
Küresel ısınma nedeniyle ortaya çıkan su kıtlığı ağaçların büyümesini ve gelişmesini sınırlayarak kuraklık stresine neden olmaktadır. Türkiye’de doğal olarak yetişmekte olan Fagaceae familyasına ait kestane (Castanea sativa) kuraklıktan etkilenmektedir. Bu çalışmada Türkiye’nin Akdeniz bölgesinin üç farklı popülasyonundan (Akseki, İbradı ve Selge); Ege bölgesinden (İzmir-Ovacık), Marmara bölgesinden (Bursa) ve Karadeniz bölgesinden (Düzce) toplanan C. sativa tohumlarından elde edilen fidanlar kullanılmıştır. Sera ortamında farklı sulama rejimlerine tabi tutulan üç yaşında (3+0) kestane fidanlarının kuraklık stresi altındaki yaprak gaz değişim parametreleri [net asimilasyon (fotosentez) oranı (A), stoma iletkenliği (gs), terleme miktarı (E), içsel su kullanım etkinliği (iWUE=A/gs) ve anlık bitki su kullanım etkinliği (WUE=A/E)] ve prolin birikimine etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak, bütün popülasyonların E, A, gs değerlerinin kontrol gruplarına göre önemli ölçüde azalmasının yanı sıra prolin birikiminin kontrol gruplarına göre arttığı gözlenmiştir. Sonuç olarak altı farklı C. sativa popülasyonlarının kuraklığa adaptasyon potansiyellerinin değişkenlik gösterdiği ancak Akdeniz popülasyonlarının kuraklığa adaptasyon potansiyellerinin daha yüksek olabileceği gözlenmiştir.
Referanslar
Ashraf M, Harris PJC. 2013. Photosynthesis under stressful environments: an overview. Photosynthetica, 51: 163–190.
Atasoy E, & Altıngöz Y. 2011. Dünya ve Türkiye'de kestanenin önemi ve üretimi. Coğrafya Dergisi, 1(22), 1-13.
Baca Cabrera JC, Hirl RT, Schäufele R, Macdonald A, & Schnyder, H. 2021. Stomatal conductance limited the CO 2 response of grassland in the last century. BMC Biology, 19, 1-14.
Barlow J, Berenguer E, Carmenta R & França F. 2020. Clarifying Amazonia’s burning crisis. Glob Change Biol., 26, 319–321.
Bates LS, Waldren RP, & Teare ID.1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant Soil, 39, 205–207. https://doi.org/10.1007/BF0001806
Cetin M, Sevik H, Koc I, & Cetin IZ. 2023. The change in biocomfort zones in the area of Muğla province in near future due to the global climate change scenarios. J Therm Biol, 112, 103434.
Chaves MM, Osorio J & Pereira JS. 2004. Water use efficiency and photosynthesis. Water Use Eff Plant Biol, 42-74.
Cobanoglu H, Sevik H & Koç İ. 2023. Do annual rings really reveal Cd, Ni, and Zn pollution in the air related to traffic density? An example of the cedar tree. Water Air Soil Pollut, 234(2), 65.
Demir T, Mutlu E, Aydın S, & Gültepe N. 2021. Physicochemical water quality of Karabel, Çaltı, and Tohma brooks and blood biochemical parameters of Barbus plebejus fish: assessment of heavy metal concentrations for potential health risks. Environ Monit Assess, 193:1-15.
Dien DC, Mochizuki T, Yamakawa T. 2019. Effect of various drought stresses and subsequent recovery on proline, total soluble sugar and starch metabolisms in rice (Oryza sativa L.) varieties. Plant Prod Sci, 22, 530–545.
Furlan AL, Bianucci E, Giordano W, Castro S, Becker DF. 2020. Proline metabolic dynamics and implications in drought tolerance of peanut plants. Plant Physiol Biochem, 151, 566-578.
Gomes-Laranjo J, Dinis LT, Martins L, Portela E, Pinto T, Ciordia M. ... & Pereira S. 2012. Characterization Of Chestnut Behavior With Photosynthetic Traits. In Applied Photosynth, 47-80. London: IntechOpen.
Isinkaralar K, Koç İ, Kuzmina NA, Menshchikov SL, Erdem R & Aricak B. 2022. Determination of heavy metal levels using Betula pendula Roth. under various soil contamination in Southern Urals, Russia. Int J Environ Sci Tech, 19(12), 12593-12604.
Jabeen F, Shahbaz M, & Ashraf M. 2008. Discriminating some prospective cultivars of maize (Zea mays L.) for drought tolerance using gas exchange characteristics and proline contents as physiological markers. Pak. J. Bot, 40(6), 2329-2343.
Koç İ, Nzokou P. 2023. Combined effects of water stress and fertilization on the morphology and gas exchange parameters of 3-year-old Abies fraseri (Pursh) Poir. Acta Physiologiae Plantarum, 45(3), 49.
Koç İ, Nzokou P. 2022a. Do various conifers respond differently to water stress. A comparative study of white pine, concolor and balsam fir. Kastamonu Univ J Forest Faculty, 22(1), 1-16.
Koç İ, Nzokou P. 2022b. Gas exchange parameters of 8-year-old Abies fraseri (Pursh) Poir. seedlings under different irrigation regimes. Turkish JAF Sci Tech, 10(12), 2421-2429.
Koç İ. 2019. Conifers Response to Water Stress: Physiological Responses and Effects on Nutrient use Physiology. PhD Thesis. Michigan State University.
Koç İ. 2021a. Examining seed germination rate and seedlings gas exchange performances of some Turkish red pine provenances under water stress. Düzce Univ J Sci & Technol, 9(3), 48-60.
Koç İ. 2021b. Examination of gas exchange parameters of Abies balsamea (L) Mill. and Abies concolor saplings, grown under various water regime, exposed to extreme drought stress at the end of the growing season. Turkish JAF Sci Tech, , 5(2), 592-605
Koç İ. 2022. Comparison of the gas exchange parameters of two maple species (Acer negundo and Acer pseudoplatanus) seedlings under drought stress. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 24(1), 65-76
Kulaç Ş. 2010. Kuraklık Stresine Maruz Bırakılan Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Fidanlarında Bazı Morfolojik Fizyolojik ve Biyokimyasal Değişimlerinin Araştırılması. Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye.
Lauteri M, Pliura A, Monteverdi MC, Brugnoli E, Villani F. 2004. Genetic variation in carbon isotope discrimination in six European populations of Castanea sativa Mill. originating from contrasting localities. J EvolyBiol, 17,1286-1296
Mashilo J, Odindo AO, Shimelis HA, Musenge P, Tesfay SZ, Magwaza LS.2017. Drought tolerance of selected bottle gourd [Lagenaria siceraria (Molina) Standl.] landraces assessed by leaf gas exchange and photosynthetic efficiency. Plant Physiol. Biochem, 120, 75–87.
OGM, 2020 Türkiye orman varlığı, https://www.ogm.gov.tr/tr/ormanlarimiz-sitesi/TurkiyeOrmanVarligi/Yayinlar/2020%20T%C3%BCrkiye%20Orman%20Varl%C4%B1%C4%9F%C4%B1.pdf.
Oguz M, Aycan M, Oguz E, Poyraz I & Yildiz M. 2022. Drought stress tolerance in plants: ınterplay of molecular, biochemical and physiological responses in important development stages. Physiologia, 2(4), 180-197.
Rezayian M, Ebrahimzadeh H, Niknam V. 2020. Nitric oxide stimulates antioxidant system and osmotic adjustmentin soybean under drought stress. J Soil Sci Plant Nutr, 20,1122–1132.
Shvaleva AL, Costa F, Silva E, Breia E, Ouve L, Hausman F, Almeida MH, Maroco JP, Rodrigues ML, Pereira S, & Chaves MM. 2005. Metabolic responses to water deficit in two Eucalyptus globulus clones with contrasting drought sensitivity. Tree Physiology, 26, 239-248.
Subrahmanyam D, Subash N, Haris A.2006. Influence of water stress on leaf photosynthetic characteristics in wheat cultivars differing in their susceptibility to drought. Photosynthetica, 44, 125–129.
Tarafdar M, Bahadur V, Rana S, Singh RKA. 2022. Review: abiotic stress on transpiration, stomatal diffusive resistance and photosynthetic rate. Pharma Innov J, 11, 1632–1635.
Tokatli C, Mutlu E, & Arslan N. 2021. Assessment of the potentially toxic element contamination in water of Şehriban Stream (Black Sea Region, Turkey) by using statistical and ecological indicators. WER, 93(10):2060-2071.
Torun H, Eroğlu E, Yalçin V, Elmas U. 2021. Physicochemical and antioxidant responses of st. john’s wort (Hypericum perforatum L.) under drought stress. Düzce Univ J Sci & Technol, 9(1), 40-50.
Uncumusaoglu AA, & Mutlu E. 2022. Water quality ındex and multivariate statistical approach ın assessing the quality of irrigation water of the Caykoy Pond. Fresenius Environ Bull, 31(3 A), 3447-3459.
Uyanık EG, Kulaç Ş, Beyazyüz F. 2022. Effect of grafting method and time on grafting success in Anatolian chestnut (Castanea sativa Mill.). Turkish JAF Sci Tech, 10(10), 1972-1981.
Varol T, Canturk U, Cetin M, Ozel HB, Sevik H, & Zeren Cetin I. 2022. Identifying the suitable habitats for Anatolian boxwood (Buxus sempervirens L.) for the future regarding the climate change. Theoretical and Appl Climatol, 150(1-2): 637-647.
Vendruscolo ECG, Schuster I, Pileggi M.vd.,2007. Stress-induced synthesis of proline confers toler- ance to water deficit in transgenic wheat. J Plant Physiol, 164:1367–76.
Yalçın V, Torun H, Eroğlu E. Usta EÜ. 2021. Şeker Otu (Stevia rebaudiana Bertoni) bitkisinde kuraklık stresinin fizyolojik ve biyokimyasal etkileri, Düzce Univ J Sci and Technol, 10(3), 1165-1176.
Yaltırık F. 1993. Dendroloji Ders Kitabı I Gymnospermae (Açık Tohumlular). İstanbul: İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Yayınları.
Yang Y, Liu Han C, Iao YZ, Yao XQ, Yin HJ. 2007. Influence of water stress and low irradiance on morphological and physiological characteristics of Picea asperata Masters seedlings. Photosynthetica, 45(4), 613-619.
Ye YS, Liang XQ, Chen YX, Liu J, Gu JT, Guo R, Li L. 2013. Alternate wettingand drying irrigation and controlled -release nitrogen fertilizer in late-seasonrice. Effects on dry matter accumulation, yield, water and nitrogen use. FieldCrop Res, 144, 212–224.
Yılmaz Ç, Kulaç Ş, Beyazyüz F. 2022. Kuraklık Stresi Uygulanan Kayacık (Ostrya Carpinifolia Scop.) Fidanlarında Morfolojik, Fizyolojik ve Biyokimyasal Değişimlerin Araştırılması. Düzce Üniversitesi Orman Fakültesi Ormancılık Dergisi, 18(2), 169-190.
Zhang Q, Ficklin DL, Manzoni S, Wang L, Way D, Phillips RP& Novick KA. 2019. Response of ecosystem intrinsic water use efficiency and gross primary productivity to rising vapor pressure deficit. Envir Res Lett, 14(7), 074023.
Zhao CY. Si JH, Feng Q, Yu TF, Luo H, Qin J. 2021. Ecophysiological responses to drought stress in Populus euphratica. Sci Cold and Arid Regions, 13(4), 326-336.
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
