Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AHMAD ASADZADEH GAJOUTI
Danışman: Ökkeş Atıcı
Özet:
Bu araştırmada, bitki azot metabolizmasının vanadyum (V) stresine ilk 24 saat içinde verdiği tepkilerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunun için buğdayın (Triticum aestivum L.) Altındane ve Doğu-88 çeşitleri kullanılmıştır. Kontrollü koşullar altında hidroponik sistemde gerçekleştirilen çalışmada buğday fideleri, çimlenmeyi takiben 14. gün, 0.1 ve 1 mM NaVO3 stresi koşullarına maruz bırakılmıştır. Uygulamadan 24 saat sonra, V uygulanmış ve uygulanmamış (kontrol) bitkilerin kök ve gövdelerinde (toprak üstü sürgün), azot metabolizmasında rol alan anahtar enzimlerden nitrat redüktaz (NR), nitrit redüktaz (NiR), glutamin sentaz (GS) ve glutamat sentaz (GOGAT) aktiviteleri belirlenmiştir. İlave olarak, dokularda içsel V miktarı, protein ve fotosentetik pigmentler (klorofil ve karotenoid) ile malondialdehid (MDA) içerikleri ölçülmüştür. V uygulamaları, buğday çeşitlerinin kök ve gövdelerinde içsel V içeriğini konsantrasyona bağlı olarak artırmıştır. Köklerde V birikimi gövdeye oranla çok daha yüksek olmuştur. Özellikle 0.1 mM V uygulaması buğday çeşitlerinde protein miktarını genelde düşürmüştür. Aksine V uygulamalarının her ikisi Altındane ve Doğu-88 çeşitlerinde lipid peroksidasyonu (LPO) seviyesini (MDA olarak) artırmıştır. MDA içeriğindeki artışlar her iki çeşidin özellikle köklerinde daha yüksek olmuştur. İki çeşidin yapraklarında klorofil a ve b içerikleri, V uygulamaları tarafından önemli oranda düşürülürken, karotenoid içeriği artırılmıştır. Klorofil a, V stresinden klorofil b’ye göre daha fazla etkilenmiştir. V uygulamaları buğdayın her iki çeşidinde NR, NiR ve GS aktivitelerini önemli seviyede inhibe etmiştir. İnhibisyonlar özellikle köklerde daha yüksek olmuştur. NR, NiRve GS aktivitelerinin inhibisyonunda 1 mM V uygulaması, 0.1mM’a göre daha etkili olmuştur. Ancak aynı uygulamalar, GOGAT aktivitesini gövdelerde genelde düşürürken, köklerde özellikle 0.1 mM V koşullarında artırmıştır. Sonuçlara göre, V’nin daha çok buğday köklerinde biriktirildiği ve V stresinin ilk 24 saat içinde azot metabolizmasında rol alan ilk üç enzimi (NR, NiR ve GS) büyük oranda inhibe ederek azot asimilasyonunu düşürdüğü ileri sürülmüştür.
In this work, it was aimed to determine the response of plant nitrogen metabolism to
vanadium (V) stress in the first 24 hours. For this purpose, Altındane and Doğu-88
cultivars of wheat (Triticum aestivum L.) were used. The wheat seedlings were exposed
to 0.1 and 1 mM NaVO3 stress conditions on day 14 following seed germination in a
hydroponics system under controlled conditions. After 24 hours, the activities of nitrate
reductase (NR), nitrite reductase (NiR), glutamine synthase (GS), and glutamate
synthase (GOGAT), which are among the key enzymes involved in plant nitrogen
metabolism, were determined in the roots and shoots of V-treated and untreated
(control) plants. In addition, endogenous V content, and the levels of protein,
photosynthetic pigments (chlorophyll and carotenoid), and malondialdehyde (MDA)
were measured in the tissues. The V applications increased endogenous V content in the
roots and shoots of wheat cultivars depending on the concentration. V accumulation in
the roots was much higher than that in the shoots. In particular, 0.1 mM V application
generally decreased protein content in the wheat cultivars. In contrast, both V
applications increased lipid peroxidation (LPO) level (as MDA) in the cultivars. The
increases in MDA content were higher in the roots of both cultivars. In the shoots of the
cultivars, chlorophyll a and b contents were significantly reduced by the V applications
while carotenoid content was increased. The V stress more affected chlorophyll a than
chlorophyll b. The V applications significantly inhibited NR, NiR, and GS activities in
roots and shoots of both the cultivars and the inhibitions were particularly higher in the
roots. In the inhibition of NR, NiR, and GS activities, 1 mM V was more effective than
0.1 mM. However, the same applications generally decreased GOGAT activity in the
shoots while increased in the roots, especially at 0.1 mM V conditions. According to the
results, it is suggested that V is accumulated more in wheat roots and V stress decreases
nitrogen assimilation by greatly inhibiting the first three enzymes (NR, NiR, and GS)
involved in nitrogen metabolism in the first 24 hours.