Mutant Soya Bitkilerinin Tuzluluk Stresine Cevapları

Abstract

Günümüzde artan çevresel baskılar, özellikle tuzluluk gibi abiyotik stres faktörleri, tarımsal üretimi tehdit eden en önemli unsurlar arasında yer almaktadır. Bu bağlamda, ekonomik ve besinsel açıdan büyük öneme sahip olan soya bitkisi (Glycine max L.), tuz stresine karşı duyarlılığı nedeniyle önemli bir araştırma konusu haline gelmiştir. Soya; yüksek protein ve yağ içeriği sayesinde hem insan hem de hayvan beslenmesinde, ayrıca biyoyakıt, kozmetik ve ilaç sanayilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak verimli üretimi engelleyen tuz stresine karşı soya türlerinde direnç geliştirilmesi, sürdürülebilir tarım için kritik bir hedef olarak öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, mutasyon ıslahı yoluyla elde edilen soya mutant hatlarının tuzluluk stresine karşı verdiği fizyolojik, biyokimyasal ve proteomik yanıtların incelenmesidir. Bu kapsamda, Ataem-07 ve Üstün anaç hatları gama radyasyonuna (150–250 Gy) maruz bırakıldıktan sonra mutasyon ıslahı ile elde edilen 150-43 ve 405-1 mutant hatları kullanılmıştır. Tuz stresine yanıtları değerlendirmek amacıyla bitkiler 180 mM NaCl ile strese maruz bırakılmış ve 10 gün boyunca stres koşullarında büyümeleri sağlanmıştır. Fizyolojik analizler kapsamında gövde uzunluğu, kök uzunluğu ve bitki taze ağırlıkları ölçülmüş; biyokimyasal olarak ise lipid peroksidasyon düzeyi (MDA analizi), prolin konsantrasyonu, fotosentetik pigment miktarları ve ozmolit birikimi değerlendirilmiştir. Ayrıca, iki boyutlu jel elektroforezi (2D-PAGE) ve LC-MS/MS proteomik analizleri ile protein düzeyinde ifade değişimleri ortaya konmuştur. Elde edilen sonuçlara göre, mutant hatlar, tuz stresi altında daha az büyüme geriliği göstermiş ve kontrol gruplarına kıyasla daha düşük MDA birikimi ve daha yüksek prolin seviyeleri sergilemiştir. Fotosentetik pigmentlerin daha az azalması da stres toleransının göstergesi olarak değerlendirilmiştir. Proteomik analizlerde ise tuz stresine karşı duyarlılığı ve toleransı etkileyen proteinlerin ifade düzeylerinde anlamlı değişiklikler tespit edilmiştir. Sonuç olarak bu çalışma, mutant soya hatlarının tuzluluk stresine karşı gösterdiği çok yönlü tepkileri ortaya koyarak, bu hatların genetik çeşitlilik ve stres toleransı açısından potansiyel taşıdığını göstermiştir. Elde edilen veriler, hem temel bilimsel anlayışa katkı sunmakta hem de tuz stresine dayanıklı soya çeşitlerinin geliştirilmesine yönelik ıslah çalışmalarına bilimsel bir temel sağlamaktadır.