Tuz stresi altında yetiştirilen domates (solanum lycopersicum L.) bitkisine para amino benzoik asit (PABA) uygulamalarının etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasının temel amacı, B vitamini kompleksi içinde yer alan ve bitkilerde folik asit sentezi gibi önemli metabolik süreçlerde rol oynayan Para-aminobenzoic acidin (PABA) domates bitkisinde tuz stresine karşı koruyucu etkilerini incelemektir. Domates bitkileri, PABA ile tohum priming uygulamasına tabi tutulmuş ve ardından 150 mM NaCl kullanılarak tuz stresi uygulanmıştır. Araştırmada büyüme (sürgün boyu, yaprak sayısı, yaş ve kuru ağırlık) ve fizyolojik parametreler (klorofil içeriği, elektriksel iletkenlik - EC) ile gen ekspresyon düzeyleri (WRKY33, WRKY70, PAL, TPK1b genleri) analiz edilmiştir. PABA çözeltisi 1 mM derişimde hazırlanmış ve bitkisel materyal olarak Domates (Solanum lycopersicum L.) tohumları kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, PABA uygulamasının tuz stresi altında bitki büyümesini desteklediğini ve bazı stresle ilişkili genlerin ekspresyonunu olumlu yönde etkilediğini göstermiştir. PABA uygulanan bitkilerde sürgün boyu 10,506 cm'ye kadar ulaşırken, sadece tuz uygulanan gruplarda bu değer 5,717 cm olarak ölçülmüştür. Ayrıca, PABA'nın antioksidan savunma ve iyon taşıma mekanizmalarında rol oynayan genlerin aktivasyonunu sağladığı tespit edilmiştir. WRKY33 geninin ekspresyon seviyesi PABA+SU uygulamasında PABA+TUZ uygulamasına oranla yaklaşık 6 kat fazla ekspresyon profili sergilemişken , WRKY70 geninin ifadesi PABA+TUZ grubunda PABA+SU grubu ile karşılaştırıldığında yaklaşık 17 kat fazla yukarı regüle olmuştur. TPK1b gen ekspresyonunun bazı stresli gruplarda artış göstermesi iyon homeostazisini destekleyici bir etki yaratabileceğini düşündürmüştür. PAL gen ekspresyonunun ise PABA uygulama grubunda gözlenmemesi, fenilpropanoid yolaklarının tuz stresine yanıt olarak farklı bir şekilde düzenlendiğini göstermiştir. Bu bulgular, PABA'nın tuz stresine karşı bitki toleransını artırmada potansiyel bir rol oynayabileceğini ve tarımsal uygulamalarda kullanılabileceğini göstermektedir. Çalışma, PABA'nın domates tarımında tuz stresine karşı bir biyostimülan olarak kullanım potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymuştur. Ancak, PABA'nın farklı dozlarda, farklı koşullarda ve farklı domates çeşitlerinde etkinliğinin daha fazla araştırılması gerekmektedir. Gelecekte yapılacak araştırmaların daha kapsamlı ve uygulama odaklı olması, optimum dozaj aralığının belirlenmesi ve moleküler mekanizmalarının açıklığa kavuşturulması gerekmektedir.The main objective of this thesis is to investigate the protective effects of Para-aminobenzoic acid (PABA) on tomato plants under salt stress. PABA is a component of the vitamin B complex that plays a role in important metabolic processes in plants, such as folic acid synthesis. Tomato plants were subjected to seed priming with PABA and then exposed to salt stress using 150 mM NaCl. The study analyzed growth parameters (shoot length, leaf number, fresh and dry weight), physiological parameters (chlorophyll content, electrical conductivity - EC), and gene expression levels (WRKY33, WRKY70, PAL, TPK1b genes). A 1 mM PABA solution was prepared, and tomato (Solanum lycopersicum L.) seeds were used as the plant material. The results showed that PABA application supported plant growth under salt stress and positively affected the expression of some stress-related genes. In PABA-treated plants, the shoot length reached up to 10.506 cm, while in the salt-only treated groups, this value was measured at 5.717 cm. Additionally, it was found that PABA activated genes involved in antioxidant defense and ion transport mechanisms. The expression level of the WRKY33 gene showed approximately 6 times more expression in the PABA+WATER application compared to the PABA+SALT application, while the WRKY70 gene expression was upregulated by approximately 17 times in the PABA+SALT group compared to the PABA+WATER group. The increase in TPK1b gene expression in some stressed groups suggested a potential supportive effect on ion homeostasis. The lack of PAL gene expression in the PABA application group indicated that phenylpropanoid pathways are regulated differently in response to salt stress. These findings suggest that PABA may play a potential role in increasing plant tolerance to salt stress and could be used in agricultural applications. The study revealed that PABA has the potential to be used as a biostimulant against salt stress in tomato cultivation. However, further research is needed to investigate the effectiveness of PABA at different doses, under various conditions, and in different tomato cultivars. Future studies should be more comprehensive and application-oriented, focusing on determining the optimal dosage range and clarifying its molecular mechanisms.