Salisilik asidin kadmiyum toksisitesi altındaki buğdaylarda apoplastik antioksidatif sistem üzerine etkilerinin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2009

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: DENİZ TİRYAKİ

Danışman: Ökkeş Atıcı

Özet:

Bu araĢtırmada salisilik asit (SA) uygulamasının, kadmiyum (Cd) stresine maruz bırakılmıĢ buğdayın (Triticum aestivum L.) iki farklı çeĢidine (Bolal ve Doğu-88) ait yaprak ve köklerindeki apoplastik antioksidan enzim (katalaz, peroksidaz ve süperoksit dismutaz) aktiviteleri ile lipid peroksidasyonu ve hidrojen peroksit miktarı üzerine etkileri araĢtırılmıĢtır. Bitkiler 22/20oC’de toplam onsekiz gün büyütülmüĢlerdir. Bitki yapraklarına onikinci gün farklı konsantrasyonlarda (0.01, 0.1, 1 mM) SA uygulanmış ve bundan 3 gün sonra, bitkilerin yetiştiği ortama farklı konsantrasyonlarda (25, 50, 100 µM) Cd uygulanmıĢtır. On sekizinci gün bitki yaprak ve kökleri araĢtırmamızda deney materyali olarak kullanılmıĢlardır. SA uygulamaları, katalaz (CAT) aktivitesini 50 ve 100 µM Cd’de Bolal yapraklarında artırırken, Doğu-88 de sadece 50 µM Cd’e maruz kalmıĢ bitki yapraklarında artırmıĢtır. Köklerde ise, SA Bolal’da 25 µM Cd’de aktiviteyi artırmıĢ, 100 µM’da düĢürmüĢtür. SA, Doğu-88’de bütün Cd uygulamalarında CAT aktivitesini düĢürmüĢtür. SA uygulamaları, POX aktivitesini 25, 50 ve 100 µM Cd’e maruz kalmıĢ Bolal yapraklarında düĢürürken, Doğu-88 ise artırmıĢtır. Kökte ise SA, 25 ve 50 µM Cd’de Bolal’da aktiviteyi artırırken, Doğu-88’de ise düĢürmüĢtür. 100 µM Cd’de 0.01 ve 0.1 mM SA, Bolal’da aktiviteyi azaltırken, 1 mM SA artırmıĢtır. Ancak, SA uygulamalarının bütünü 100 µM Cd etkisi altındaki Doğu-88’de aktiviteyi düĢürmüĢtür. SA uygulamalarının bütünü, 25 ve 50 µM Cd’e maruz kalmıĢ Bolal ve Doğu-88 yapraklarında SOD aktivitesini genelde artırmıĢtır. Ancak, , 100 µM Cd’de Bolal yapraklarında aktiviteyi düĢürürken, Doğu-88’de değiĢtirmemiĢtir. Kökte ise SA uygulamaları, 25 ve 50 µM Cd etkisine maruz kalmıĢ Bolal’da aktiviteyi artırırken, Doğu- 88’de genelde düĢürmüĢtür. Buna karĢılık SA, 100 µM Cd’de Bolal’da aktiviteyi düĢürürken, Doğu-88’de ise artırmıĢtır. SA uygulamaları, 25, 50 ve 100 µM Cd etkisi altındaki buğdayın Bolal çeşidinde lipid peroksidasyonunu (LPO) düĢürürken, Doğu-88’de artırmıĢtır. SA uygulamaları H2O2 içeriğinde farklı bir etkiye sebep olmuĢtur. 25 µM Cd’de Bolal yapraklarında SA’nın 3 konsantrasyonuda H2O2 miktarını artırmıĢtır. Doğu-88 yapraklarında ise 0.1 mM SA H2O2 miktarında bir artıĢ meydana getirmiĢtir. SA 50 µM Cd’de Bolal ve Doğu-88 yapraklarında H2O2 miktarını artırmıĢtır. 100 µM Cd’de Bolal yapraklarında 0.01 ve 0.1 mM SA uygulamaları aktiviteyi artırırken, 1 mM ise düĢürmüĢtür. Doğu-88’de ise SA, aktiviteyi değiĢtirmemiĢtir. Sonuç olarak, bitkiler Cd stresine maruz kalmadan uygulanan SA, hem apoplastik antioksidatif enzimleri hem de LPO ve H2O2 miktarlarını düzenleyerek bir koruma sağlayabildiği görülmektedir. Ancak, buradan bu etkinin, bir türe ait çeşitler arasında farklı derecelerde olabileceği sonucu çıkmaktadır. 

In the study, the effects of salicylic acid (SA) application on apoplastic antioxidant enzymes (catalase, peroxidase, superoxide dismutase) activities with lipid peroxidation and hydrogen peroxide amount of two different kinds of (Bolal and Doğu-88) of wheat which were exposed to cadmium (Cd) stress were investigated. The plants were grown 22/20 oC for 18 days. The SA was applied on the plant leaves on the 12th day in different concentrations (0.01, 0.1, 1mM) and after three days the different concentrations (25, 50, 100µM) of Cd were applied to the plants’ growing media. The plant leaves and roots were used as experiment material at 18th day. The SA applications increased the CAT (catalase) activity with the exposure of Cd at 50 and 100 µM for Bolal leaves while increasing only 50 µM of Cd for Doğu-88. However, at the roots, SA increased at 25 µM of Cd at Bolal, decreased at 100 µM. SA decreased CAT activity for all of the Cd exposures. SA applications decreased the POX (peroxidase) activity at Bolal leaves which were exposed to 25, 50, 100 µM of Cd, while increased at Doğu-88. However, the application of SA at the root, the exposure of Cd at 25 and 50 µM increased the activity at Bolal while decreased at Doğu-88. While 0.01, 0.1 mM of SA at the exposure of 100 µM Cd decreased the activity at Bolal, 1mM of SA increased. But, the whole application of SA decreased the activity at Doğu-88 that was exposed of 100 µM Cd. All of the SA applications generally increased the SOD (superoxide dismutase) activity at Bolal and Doğu-88 leaves that were the exposure of 100 µM Cd didn’t change the activity at Doğu-88, while decreased at Bolal leaves. The applications of SA at the roots, the exposure of 25 and 50 µM Cd generally decreased the activity at Doğu-88 while increased at Bolal. On the contrary, this SA decreased the activity at Bolal for 100 µM Cd while increased Doğu-88. SA applications decreased the LPO (lipid peroxidation) at Bolal leaves which were exposed to 25, 50, 100 µM of Cd, while increased at Doğu-88. The SA applications caused a different effect on the concentration of H2O2 (hydrogen peroxide). At the exposure of 25 µM Cd, the three concentrations of SA also increased the H2O2 amount at Bolal leaves. However, 0.1mM of SA application caused on increase in H2O2 amount at Doğu-88 leaves SA increased both of the Bolal and Doğu-88 leaves at the exposure of 50 µM Cd. While 0.01 and 0.1 mM SA applications increased the activity, 1 mM decrease at the exposure of 100 µM Cd. SA didn’t change the activity at Doğu-88. As a result, it is seen that the SA applications to the plants without exposure to the Cd, could ensure protection by regulating both the apoplastic antioxidative enzymes and LPO and H2O2 amounts. But from this study, there is a conclusion that this effect could be at different grades among kinds belonging to a species.