Fakültatif C4-CAM fotosentetik metabolizmasına sahip Portulaca oleracea bitkisinin abiyotik stres koşulları altında redoks sinyal yolaklarının araştırılması
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bitkilerde karbon ve su kullanımının ve dolayısıyla fotosentez sürecinin optimizasyonu, iklim değişikliği sürecinde giderek ısınan ve kuraklaşan dünyada önemli hayatta kalma stratejileridir. Bu stratejiler doğrultusunda bitkiler CO2 derişiminin arttırılması sürecinin mekansal (C4) veya zamansal (Crassulacean Asit Metabolizması, CAM) ayrımına izin veren iki ana karbon konsantrasyon mekanizması (CCM) geliştirmiştir. Her ne kadar, genel olarak uyumsuz iki mekanizma olarak kabul edilseler de bu tez çalışmasının hedef bitkisi olan Portulaca oleracea, fakültatif C4-CAM fotosentetik metabolizmasına sahip istisna bir türdür. Oksijen, hücre metabolizmasında ve yaşam aktivitelerinde önemli rol oynayan, canlı organizmaların varlığı ve gelişimi için vazgeçilmez bir moleküldür. Ancak toplu olarak reaktif oksijen türleri (ROS) olarak bilinen oksijen türevleri başta fotosentez ve solunum olmak üzere birçok fizyolojik reaksiyon sırasında üretilmekte ve toksik doğaları nedeniyle potansiyel zarar oluşturmaktadır. Potansiyel olarak zararlı etkilerine rağmen, ROS aynı zamanda canlı organizmalarda çok sayıda süreci düzenleyen sinyal molekülleri olarak da işlev görür. Bir C4 bitkisi olan P. oleracea'nın, kuraklık stresine veya fotoperiyottaki değişikliklere yanıt olarak CAM'ı indükleyebildiği gösterilmiştir. Çoğunlukla transkriptomik çalışmaların gerçekleştirildiği bu bitki ve sahip olduğu bu mekanizma çeşitli abiyotik stres koşulları altında C4 ve CAM fotosentetik mekanizmaları arasındaki karmaşık etkileşimi anlayabilmemiz için bize yeni fırsatlar sunmaktadır. Dolayısıyla, fakültatif C4-CAM fotosentetik metabolizmasına sahip hedef bitki P. oleracea'nın abiyotik stres koşulları altında redoks sinyal yolaklarının nasıl etkilendiğini araştırmak, bitkinin stres tolerans mekanizmalarını anlamamızda oldukça önemlidir. Bu çalışma kapsamında fotosentetik elektron taşıyıcılarındaki redoks değişimlerinin, mitokondrilerde oluşturulan ROS'un ve eksojen olarak uygulanan H2O2'nin P. oleracea'da C4-CAM geçişinin düzenlenmesindeki olası rollerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu hedefler doğrultusunda rotenon, metil viyolojen ve H2O2 uygulanan bitki yapraklarında olası CAM indüklenmesinin belirteci olarak total asidite analizi gerçekleştirilmiş ve C4-CAM metabolizmalarından sorumlu genlerin ifadeleri analiz edilmiştir. Bunların yansıra klorofil floresans ölçümleri yapılmış, bağıl su içerikleri belirlenmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Portulaca oleracea, abiyotik stres, fakültatif C4-CAM fotosentetik metabolizması, kuraklık stresi, reaktif oksijen türleri (ROS), ROS sinyali, fotosentez., abiotic stress, facultative C4-CAM photosynthetic metabolism, drought stress, reactive oxygen species (ROS), ROS signaling, photosynthesis.
