Küresel ısınma nedeniyle ortaya çıkan su kıtlığı ağaçların büyümesini ve gelişmesini sınırlayarak kuraklık stresine neden olmaktadır. Türkiye’de doğal olarak yetişmekte olan Fagaceae familyasına ait kestane (Castanea sativa) kuraklıktan etkilenmektedir. Bu çalışmada Türkiye’nin Akdeniz bölgesinin üç farklı popülasyonundan (Akseki, İbradı ve Selge); Ege bölgesinden (İzmir-Ovacık), Marmara bölgesinden (Bursa) ve Karadeniz bölgesinden (Düzce) toplanan C. sativa tohumlarından elde edilen fidanlar kullanılmıştır. Sera ortamında farklı sulama rejimlerine tabi tutulan üç yaşında (3+0) kestane fidanlarının kuraklık stresi altındaki yaprak gaz değişim parametreleri [net asimilasyon (fotosentez) oranı (A), stoma iletkenliği (gs), terleme miktarı (E), içsel su kullanım etkinliği (iWUE=A/gs) ve anlık bitki su kullanım etkinliği (WUE=A/E)] ve prolin birikimine etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak, bütün popülasyonların E, A, gs değerlerinin kontrol gruplarına göre önemli ölçüde azalmasının yanı sıra prolin birikiminin kontrol gruplarına göre arttığı gözlenmiştir. Sonuç olarak altı farklı C. sativa popülasyonlarının kuraklığa adaptasyon potansiyellerinin değişkenlik gösterdiği ancak Akdeniz popülasyonlarının kuraklığa adaptasyon potansiyellerinin daha yüksek olabileceği gözlenmiştir.