Dünya genelinde kuraklık, tarımsal üretimi sınırlayan en önemli çevresel faktörlerden biri olup ürün verimini ciddi şekilde azaltmaktadır. Bitkiler, bu strese morfolojik, anatomik, fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler düzeyde verdikleri yanıtlarla kuraklıkla başa çıkma mekanizmalarını devreye sokmaktadır. Chia (Salvia hispanica L.), içerdiği yüksek düzeyde yağ asidi, protein ve antioksidan bileşenlerle "fonksiyonel gıda" sınıfında yer alan yeni nesil bir tahıldır. Bu çalışmada, kuraklık stresinin chia bitkisinde morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal adaptasyon mekanizmaları üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Tarla kapasitesine göre %0, %25, %50 ve %100 sulama uygulamaları şeklinde su stresi seviyeleri belirlenmiş ve bitkilerin gelişim özellikleri bu stres seviyelerine göre karşılaştırılmıştır. Morfolojik açıdan, %100 sulama grubunda bitki boyu, yaprak alanı ve taze ağırlık gibi büyümeye yönelik parametrelerde anlamlı artış gözlemlenirken, %50 sulama uygulamasında ana kök uzunluğunun diğer gruplardan bağımsız olarak en yüksek değere ulaştığı tespit edilmiştir. Biyokimyasal bulgular, su eksikliğinin prolin ve malondialdehit (MDA) düzeylerini artırdığını; ayrıca reaktif oksijen türlerini düzenleyen antioksidan enzimlerden süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve askorbat peroksidaz (APX) aktivitelerini yükselttiğini göstermiştir. Bu durum, chia bitkisinin hem osmotik hem de oksidatif stresle başa çıkabilmek için çok yönlü savunma mekanizmaları geliştirdiğini ortaya koymaktadır. Su stresinin arttığı %0 ve %25 tarla kapasitesinde, prolin ve MDA birikiminde belirgin artış gözlenmiş; aynı zamanda antioksidatif savunma sistemine ait SOD, CAT ve APX aktiviteleri de yükselmiştir. Korelasyon analizleri, prolin ile antioksidan enzimler arasında pozitif bir ilişki olduğunu ve MDA ile büyüme parametreleri arasında negatif korelasyonlar bulunduğunu göstermiştir. Bu bulgular, sürdürülebilir tarım hedefleri doğrultusunda, kuraklık stresine karşı dayanıklılığı yüksek türlerin, özellikle chia gibi alternatif yağlı tohumlu bitkilerin önemli bir araştırma odağı olması gerektiğini vurgulamaktadır.
Adaptasyon Antioksidan enzimler Morfoloji Oksidatif hasar Salvia hispanica Su stresi
Bu çalışma için etik kuruldan izin alınmasına gerek yoktur.
Çalışmada kullanılan bitkilerin yetiştirilmesinde ve deneysel aşamalarda desteklerini esirgemeyen Nagehan GÜL ve Buket HÜRYILMAZ’a çok teşekkür ederim.
Drought is one of the most critical environmental constraints limiting agricultural productivity worldwide and has a significant negative impact on crop yield. Plants respond to drought stress by activating a variety of tolerance mechanisms at the morphological, anatomical, physiological, biochemical, and molecular levels. Chia (Salvia hispanica L.) is a next-generation functional grain, rich in fatty acids, protein, and antioxidant compounds. This study aimed to evaluate the effects of drought stress on the morphophysiological and biochemical adaptation mechanisms in chia plants. Four irrigation levels were established to simulate different levels of water stress: 0%, 25%, 50%, and 100% of field capacity. Growth parameters were compared among these treatments. Morphologically, the 100% irrigation group showed significant increases in plant height, leaf area, and fresh weight. However, the 50% irrigation group exhibited the longest taproot length, indicating a distinct root adaptation strategy under moderate water stress. Biochemical findings showed that water deficit increased proline and malondialdehyde (MDA) levels, as well as the activities of antioxidant enzymes regulating reactive oxygen species, including superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX). This indicates that chia plants develop multifaceted defense mechanisms to cope with both osmotic and oxidative stress. Particularly under 0% and 25% field capacity, proline and MDA accumulation was more pronounced, with significant upregulation of antioxidant enzyme activities. Correlation analysis revealed a positive association between proline and antioxidant enzyme activities, while MDA levels showed a negative correlation with growth parameters. These results emphasize the importance of focusing on drought-resilient crops, especially alternative oilseed species like chia as a key research target in the pursuit of sustainable agricultural practices.
Adaptation Antioxidant enzymes Field capacity Morphology Oxidative damage Salvia hispanica L..
There is no need to obtain permission from the ethics committee for this study.
Çalışmada kullanılan bitkilerin yetiştirilmesinde ve deneysel aşamalarda desteklerini esirgemeyen Nagehan GÜL ve Buket HÜRYILMAZ’a teşekkür ederim.
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Agronomi, Tarımda Bitki Biyokimyası ve Fizyolojisi |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 29 Eylül 2025 |
Yayımlanma Tarihi | 3 Ekim 2025 |
Gönderilme Tarihi | 27 Mayıs 2025 |
Kabul Tarihi | 22 Ağustos 2025 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 22 Sayı: 4 |