Geri Dön

Tuz stresi ve alkali koşullarda farklı anaçlar üzerine aşılamanın patlıcanda verim, kalite ve biyokimyasal içeriğe etkisi

Effect of grafting on different rootstocks on yield, quality and biochemical content of eggplant under salt stress and alkaline conditions

PDF İndir

  1. Tez No: 978090
  2. Yazar: EMİNE POLAT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NAİF GEBOLOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Ziraat, Agriculture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışma, patlıcanda aşılamanın tuz ve alkali stresi koşullarındaki etkilerini belirlemek amacıyla 15 Nisan–1 Aralık 2025 tarihleri arasında serada topraksız tarım koşullarında yürütülmüştür. Denemede sekiz farklı patlıcan anacı (AG38R F₁, AGR 703 F₁, Boğaç F₁, Kingkong F₁, Hercules, Hikyaku F₁, Yula F₁, Hawk) ile ticari kültür çeşidi Anamur RZ F₁ kullanılmıştır. Aşısız ve kendi üzerine aşılı bitkiler kontrol grubu olarak değerlendirilmiştir. Tuz stresi denemesinde kontrol uygulaması (NaCl 0) dışında 25 ve 50 mM NaCl dozları, alkali stresi denemesinde kontrol uygulaması (pH 6,5) dışında pH 8,1 ortamı denenmiştir. Çalışmada tuz kaynağı olarak %99 saflıkta NaCl, alkali koşulları oluşturmak için %99 saflıkta NaHCO3 kullanılmıştır. Her iki stres denemesi, bölünmüş parseller deneme desenine göre 3 tekerrürlü kurulmuştur. Deneme süresince bitkilere modifiye edilmiş Hoagland besin çözeltisi uygulanmıştır. Çalışma kapsamında bitki boyu, gövde çapı, biyomas, yaprak indeksi içeriği, fizyolojik bozukluk, makro ve mikro besin elementi içerikleri, antioksidan enzim aktiviteleri (SOD, CAT, APX), MDA, H₂O₂ ve prolin düzeyleri incelenmiştir. Tuz stresi pazarlanabilir verimi önemli düzeyde azaltmış, kontrol ortamında 192,16 t/ha olan verim 25 ve 50 mM NaCl uygulamalarında sırasıyla 130,67 ve 95,69 t/ha olmuştur. Benzer durum erkenci verimde de yaşanmıştır. Meyve ağırlığı, gövde çapı, bitki boyu ve biyomas da tuz stresine bağlı olarak azalmış, kontrol ortamında 34,48 kg/bitki olan biyomas 50 mM NaCl ortamında 20,07 kg/bitki'ye gerilemiştir. Ayrıca, bazı anaçlar klorofil içeriğini ve kalite parametrelerini daha iyi korumuştur. Tuz stresine bağlı olarak bitki boyu 4,66 m'den 3,32 m'ye düşmüştür. Yaprak klorofil indeksi (SPAD) ise 53,97-55,54 arasında değişmiştir. Tuz stresi patlıcan yapraklarında antioksidan enzim aktivitelerini önemli ölçüde artırmıştır. SOD 130,35 U/g'dan 365,35 U/g'a (%180 artış), CAT 278,91 µM'den 537,73 µM'a (%92,7 artış), APX 3,62 µM/dk/mg'dan 6,68 µM/dk/mg'a (%84,6 artış), MDA 4,34 µM/g'dan 10,69 µM/g'a yükselmiştir. Makro ve mikro besin elementlerinin alımı tuz stresine bağlı olarak önemli düzeyde azalırken aşılama ile bu etki önemli ölçüde sınırlanmıştır. Na birikimi ise artmış, ancak aşılama Na alımını sınırlandırmıştır. Stres uygulamaları aynı zamanda önemli fizyolojik bozukluklara yol açmış, buda kalite kayıplarına ve verimde ciddi kayıplara neden olmuştur. Alkali stres pazarlanabilir verimde önemli azalışlara neden olmuş, kontrol ortamında 215,21 t/ha olan verim alkali koşullarda ortalama %26 azalarak 158,22 t/ha düzeyine inmiştir. Erkenci verimde %54'lük düşüş, meyve sayısında %28 azalma ve meyve ağırlığında %9,6 gerileme kaydedilmiştir. Bitki boyu %16,5 azalarak 4,03 m'ye, gövde çapı ve biyomas sırasıyla %14,2 ve %26,5 oranlarında düşüş göstermiştir. Biyomas kontrol ortamında 33,30 kg/bitki iken alkali ortamda 24,49 kg/bitki'ye gerilemiştir. Alkali stres, patlıcan yapraklarında antioksidan savunma sistemlerini aktive etmiş; SOD aktivitesi %119,1, CAT %67,4 ve APX %70'in üzerinde artmıştır. MDA içeriği %79,7 oranında artarken, prolin %127,2, H₂O₂ ise %71,2 yükselmiştir. Bu durum, alkali stresin oksidatif stres yükünü artırdığını göstermektedir. Makro besin elementleri (P, K, Ca, Mg) ve mikro besin elementleri (Fe, Cu, Zn, B, Mn) alkali stres altında anlamlı düzeyde azalmıştır. Buna karşın aşılama ile besin alımındaki azalma sınırlandırılmış, yapraklardaki Na birikimi azaltılmış, K/Na ve Ca/Na oranları daha dengeli seyretmiştir. Alkali stres, meyve kabuk rengi bozukluğu, kabarma, tohumlu meyve ve çiçek burnu çürüklüğü gibi fizyolojik bozuklukları artırmıştır. Bu bozukluk oranları %4–5 düzeylerinden %9–12'ye kadar çıkmıştır. Aşılama, bu bozuklukların şiddetini azaltmada etkili olmuş, kalite kayıplarını sınırlamıştır. Anaçlar üzerinde yürütülen çalışmada tuz ve alkali stresi büyüme parametrelerini önemli düzeyde azaltmış, tuz stresinde bitki boyu %30, gövde çapı %25, biyomas %35 azalma meydana gelirken, alkali stresinde de benzer baskılayıcı etki görülmüştür. Stres koşullarında bazı anaçlar %15–20 daha az kayıp yaşarken, duyarlı anaçlarda %40'a varan kayıplar kaydedilmiştir. Potasyum ve fosfor alımı %20–30 oranında azalmış, tolerant anaçlar bu kayıpları %10–15 düzeyinde sınırlayabilmiştir. Benzer durum mikro besin elementlerinde de gözlenmiş, tuz stresine bağlı olarak Fe içeriği %35,1, Cu %27,8, Zn %39,8 ve B %27,3 oranlarında azalmıştır. Alkali stres de benzer şekilde element içeriklerini düşürmüştür. Stres koşullarında anaç yapraklarda prolin içeriği tuz stresinde %142, alkali stresinde %105 oranında artmıştır. Benzer şekilde stres koşullarında H₂O₂ düzeyinde %157, MDA birikiminde %171 artış meydana gelmiştir. Antioksidan savunma sistemleri stresle birlikte aktive olmuş, SOD %213, CAT %85 ve APX %100 artış göstermiştir. Çalışmada tuz ve alkali stresi incelenen parametrelerin tümünde kayıplara yol açarken, aşılama ile bu kayıplar önemli düzeyde azaltılmış, özellikle S. torvum orijinli Hawk ve Hercules anaçları ile Boğaç F₁, AG38R F₁ anaçları tuz ve alkali stresine karşı önemli düzeyde koruma sağlamıştır. Domates anacı olan KingKong F₁ aşı uyuşmasında yaşanan sorunlar nedeniyle etkili olmazken, Yula F₁ anacı da en zayıf anaç olmuştur. Aşısız ve kendi üzerine aşılı bitkiler KingKong F₁ ve Yula F₁ anaçları gibi en zayıf uygulamalar olmuştur. Sonuç olarak, bu çalışmada tuz ve alkali stresinin patlıcanda bitki gelişimi, verim, fizyolojik ve biyokimyasal parametrelerde önemli kayıplara yol açtığını, ancak tolerant anaçlar üzerine aşılamanın bu olumsuz etkileri önemli ölçüde azaltarak tuz ve alkali stresine karşı toleransın artırılmasında etkili bir strateji olduğu belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

This study was conducted in a greenhouse under soilless conditions between April 15 and December 1, 2025, to determine the effects of grafting on eggplant under salt and alkaline stress conditions. Eight different eggplant rootstocks (AG38R F₁, AGR 703 F₁, Boğaç F₁, Kingkong F₁, Hercules, Hikyaku F₁, Yula F₁, and Hawk) and the commercial cultivar Anamur RZ F₁ were used as plant material in the experiment. Non-grafted and self-grafted plants were evaluated as control groups. In the salt stress experiment, 25 and 50 mM NaCl doses were used in addition to the control treatment (0 mM NaCl). In the alkaline stress experiment, a pH level of 8.1 was tested alongside the control treatment (pH 6.5). NaCl (99% purity) and NaHCO₃ (99% purity) were used to induce salt and alkaline conditions, respectively. Both trial were established in a randomized split-plot design with three replications. During the experiment, plants were supplied with a modified Hoagland nutrient solution. Parameters assessed included such as plant height, stem diameter, biomass, leaf chlorophyl index (SPAD), physiological disorders, macro and micronutrient contents, antioxidant enzyme activities (SOD, CAT, APX), MDA, H₂O₂, and proline levels. Salt stress significantly reduced marketable yield, decreasing from 192.16 t/ha under control conditions to 130.67 and 95.69 t/ha under 25 and 50 mM NaCl, respectively. A similar trend was observed in early yield. Fruit weight, stem diameter, plant height, and biomass also decreased due to salt stress with plant biomass declining from 34.48 kg/plant (control) to 20.07 kg/plant under 50 mM NaCl. Additionally, some rootstocks better maintained chlorophyll content and quality parameters. Plant height decreased from 4.66 m to 3.32 m under salt stress, and the SPAD values ranged between 53.97 and 55.54. Salt stress significantly increased antioxidant enzyme activities in eggplant leaves: SOD rose from 130.35 U/g to 365.35 U/g (180% increase), CAT from 278.91 µM to 537.73 µM (92.7% increase), and APX from 3.62 µM/min/mg to 6.68 µM/min/mg (84.6% increase). MDA increased from 4.34 µM/g to 10.69 µM/g. While salt stress significantly reduced the uptake of macro and micronutrients, grafting largely mitigated this effect. Sodium accumulation increased under salt stress, but was restricted in grafted plants. Stress conditions also led to notable physiological disorders, resulting in significant quality losses and yield reductions. Alkaline stress also caused substantial reductions in marketable yield, decreasing from 215.21 t/ha (control) to an average of 158.22 t/ha under alkaline conditions (a 26% reduction). A 54% decline in early yield, 28% reduction in fruit number, and 9.6% decrease in fruit weight were recorded. Plant height decreased by 16.5% to 4.03 m, and stem diameter and biomass decreased by 14.2% and 26.5%, respectively. Biomass declined from 33.30 kg/plant (control) to 24.49 kg/plant under alkaline conditions. Alkaline stress activated antioxidant defense systems in eggplant leaves, increasing SOD activity by 119.1%, CAT by 67.4%, and APX by over 70%. MDA content increased by 79.7%, proline by 127.2%, and H₂O₂ by 71.2%, indicating elevated oxidative stress. The uptake of macro nutrients (P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Fe, Cu, Zn, B, Mn) was significantly reduced under alkaline stress. However, grafting mitigated these reductions, reduced Na accumulation in leaves, and stabilized K/Na and Ca/Na ratios. Alkaline stress also increased physiological disorders such as skin discoloration, blistering, seeded fruit formation, and blossom-end rot, with incidence rising from 4–5% to 9–12%. Grafting was effective in reducing the severity of these disorders and limiting quality losses. The study showed that salt and alkaline stresses significantly reduced growth parameters of rootstocks Under salt stress, plant height, stem diameter, and biomass decreased by 30%, 25%, and 35%, respectively, while similar suppressive effects were observed under alkaline stress. Some rootstocks experienced 15–20% fewer losses under stress, while sensitive rootstocks exhibited losses up to 40%. Potassium and phosphorus uptake decreased by 20–30%, whereas tolerant rootstocks limited these losses to 10–15%. A similar trend was observed for micronutrients; under salt stress, Fe content decreased by 35.1%, Cu by 27.8%, Zn by 39.8%, and B by 27.3%. Alkaline stress caused similar reductions. Under stress conditions, proline content in rootstock leaves increased by 142% (salt) and 105% (alkaline). Similarly, H₂O₂ levels increased by 157% and MDA accumulation by 171%. Antioxidant defense systems were activated under stress, with increases of 213% in SOD, 85% in CAT, and 100% in APX activities. While salt and alkaline stresses caused losses in all evaluated parameters, these losses were significantly reduced by grafting. In particular, rootstocks derived from S. torvum, such as Hawk and Hercules, as well as Boğaç F₁ and AG38R F₁, provided substantial protection against salt and alkaline stress. The tomato rootstock KingKong F₁ was ineffective due to graft incompatibility, and Yula F₁ was identified as the weakest rootstock. Non-grafted and self-grafted plants, as well as KingKong F₁ and Yula F₁, were among the least effective treatments. In conclusion, this study demonstrated that salt and alkaline stress cause significant reductions in growth, yield, physiological, and biochemical parameters in eggplant. However, grafting onto tolerant rootstocks was found to be an effective strategy to mitigate these negative effects and enhance tolerance to salt and alkaline stress.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    883230

    Farklı anaçların tuz stresi ve alkali koşullarda domatesin verim, kalite ve biyokimyasal içeriğine etkisi

    Effect of different rootstocks on yield, quality and biochemical content of tomatoe under salt stress and alkaline conditions

    NURULLAH BAYRAM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    ZiraatTokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NAİF GEBOLOĞLU

  2. Tez No

    922018

    Recombinant expression and purification of aquaporins as membrane proteins from halophilic, thermophilic, and cold-adapted microorganisms

    Halofilik, termofilik ve soğuk adaptasyonlu mikroorganizmalardan membran proteinleri olarak aquaporinlerin rekombinant ekspresyonu ve saflaştırılması

    KADİRCAN CİVELEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Biyokimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NACİYE ESRA ATEŞ GENCELİ

  3. Tez No

    397999

    Molecular and physiological characterization of a salt-resistant Saccharomyces cerevisiae mutant obtained by evolutionary engineering

    Evrimsel mühendislik yöntemiyle elde edilmiş tuza dirençli bir Saccharomyces cerevisiae mutantının moleküler ve fizyolojik karakterizasyonu

    ŞEYMA HANDE TEKARSLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Genetikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR

    PROF. DR. CAROLA HUNTE

  4. Tez No

    625499

    Inverse metabolic engineering and molecular characterization of caffeine-resistant saccharomcyes cerevisiae

    Kafeine dirençli saccharomcyes cerevisiae'nin tersine metabolik mühendislik ile eldesi ve moleküler karakterizasyonu

    YUSUF SÜRMELİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR

  5. Tez No

    542816

    Evolutionary engineering of polyphenol resistance in lactic acid bacteria

    Laktik asit bakterilerinin polifenol direncinin evrimsel mühendislik ile geliştirilmesi

    TARIK ÖZTÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Mikrobiyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR

Geri Dön