Amaç: Bu çalışmanın amacı, grafen oksit (GO) ile yapılan tohum kaplamasının ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinin morfolojik, fizyolojik ve spektral özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Çalışma ile GO uygulamalarının erken dönem bitki gelişimini, fotosentetik verimliliği ve genel bitki sağlığını artırıp artırmadığı ve bu uygulamaya genotiplerin verdikleri yanıtların belirlenmesi hedeflenmiştir. Metod: Deneme, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi’nde kontrollü laboratuvar koşullarında altı ekmeklik buğday genotipi (Nacibey, Rumeli, KateA, Ekiz, Esperia, Ahmetağa ve Sönmez) kullanılarak yürütülmüştür. Araştırma, üç tekerrürlü tesadüf parselleri deneme desenine göre planlanmıştır. Tohumlar yüzey sterilizasyonunun ardından grafen oksit tozu ile kaplanmış, kontrol grubundaki tohumlara ise kaplama uygulanmamıştır. Kök, gövde ve yaprak uzunluğu ve biyokütle gibi morfolojik özellikler; SPAD değerleri gibi fizyolojik ve NDVI, SR, OSAVI, PRI, SIPI gibi spektral parametreler ölçülmüştür. Veriler JMP 5.0 yazılımı ile analiz edilmiş ve LSD testi kullanılmıştır. Bulgular: Grafen oksit tohum kaplaması, SPAD, NDVI, SR, OSAVI, PRI ve SIPI gibi fizyolojik ve spektral parametrelerde anlamlı artış sağlamıştır. Bu artışlar, klorofil içeriği, fotosentetik kapasite ve stres dayanıklılığının arttığını göstermektedir. Genotipler arasında, Ekiz genotipi en yüksek fotosentetik verimliliği sergilerken, Sönmez genotipi kök ve yaprak biyokütlesinde önemli gelişmeler göstermiştir. Rumeli genotipi ise özellikle vejetatif büyüme (yaprak ve gövde uzunluğu) açısından öne çıkmıştır. Öte yandan, kök uzunluğu ve gövde biyokütlesi gibi bazı morfolojik özellikler üzerinde kaplamanın sınırlı etkisi olmuş; bu özelliklerin daha çok genotipe bağlı olduğu görülmüştür. Bazı özelliklerde tohum kaplaması ile genotip arasındaki etkileşim anlamlı çıkmıştır; bu durum, genetik yapının tedaviye verilen yanıtta belirleyici olduğunu ortaya koymaktadır. Sonuç: Grafen oksit tohum kaplaması, ekmeklik buğdayda erken büyüme ve fotosentetik özellikleri iyileştiren umut verici bir nanoteknolojik uygulama olarak öne çıkmaktadır. Ancak uygulamanın etkinliği genotipe bağlı olarak değiştiğinden, genotip özelinde stratejiler geliştirilmelidir. Ekiz ve Sönmez genotiplerinde olumlu etkiler görülmekle birlikte, grafen oksitin tarımda güvenli ve sürdürülebilir şekilde kullanılabilmesi için uygun dozların belirlenmesi ve farklı çevre koşullarında yapılacak ilave çalışmalara ihtiyaç vardır.
Purpose: This study aimed to investigate the effects of graphene oxide (GO) seed coating on the morphological, physiological, and spectral characteristics of bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. The objective was to assess whether GO applications could enhance early-stage plant growth, photosynthetic efficiency, and overall plant health, and to determine genotype-specific responses to this nanotechnological intervention. Method: The experiment was conducted using six bread wheat genotypes (Nacibey, Rumeli, KateA, Ekiz, Esperia, Ahmetağa, and Sönmez) under controlled laboratory conditions at Eskişehir Osmangazi University. A completely randomized design with three replications was used. Seeds were surface-sterilized and coated with powdered graphene oxide, while control groups received no coating. Various morphological (root, stem, leaf height and biomass), physiological (SPAD values), and spectral (NDVI, SR, OSAVI, PRI, SIPI) parameters were measured. Statistical analyses were performed using JMP 5.0 software and LSD tests. Findings: Graphene oxide seed coating significantly enhanced several physiological and spectral parameters, including SPAD, NDVI, SR, OSAVI, PRI, and SIPI, indicating improved chlorophyll content, photosynthetic capacity, and stress resilience. Among the genotypes, Ekiz showed the highest photosynthetic efficiency, while Sönmez exhibited notable improvements in root and leaf biomass. The Rumeli genotype demonstrated superior vegetative growth. However, the seed coating had limited effects on certain morphological traits such as root height and stem biomass, which appeared to be more genotype-dependent. Significant genotype × coating interactions were observed in several parameters, highlighting the importance of genetic background in response to treatment. Conclusion: Graphene oxide seed coating emerges as a promising nanotechnological tool to enhance early growth and photosynthetic traits in bread wheat. Its effectiveness, however, varies with genotype, underlining the need for genotype-specific application strategies. While GO improved plant vitality and photosynthetic efficiency, especially in genotypes like Ekiz and Sönmez, optimal dosages and further research under field conditions are necessary to ensure safe and sustainable use in agriculture.
