Bitki stres cevabında önemli sinyal bileşiklerinin buğday (Triticum aetivum)'da hücresel ve apoplastik proteinlerin değişimi üzerine etkilerinin araştırılması

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SALİM ÇERİĞ

Danışman: Ökkeş Atıcı

Özet:

Bu araştırmada, bitkilerde önemli sinyal bileşiklerinden salisilik asit, nitrik oksit, putresin, absisik asit, etilen ve östrojenin buğday (Triticum aestivum cv. Doğu-88) yapraklarında apoplastik ve hücresel antioksidan enzimler (katalaz, peroksidaz, süperoksid dismutaz), reaktif oksijen bileşikleri (hidrojen peroksit ve süperoksit anyonu), lipid peroksidasyonu ve apoplastik ile hücresel protein profilleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Bitkiler 18/20 oC kontrollü normal şartlarda toplam 15 gün büyütülmüşlerdir. Bitki yapraklarına 12. gün, 0.1 ve 1 mM salisilik asit (SA), nitrik oksit (NO) ve putresin (Put), 50 ve 100 ? M absisik asit (ABA), 50 ve 100 ppm etafon (Etp), 10-6 ve 10-8 M östrojen (Öst) uygulanmış ve uygulamadan 3 gün sonra bitki yaprakları deney materyali olarak kullanılmıştır. Uygulamalar sonucu elde edilen bulgular kontrol ile karşılaştırılmıştır.SA, NO, Put, ABA, Etp ve Öst uygulamalarının; apoplastik peroksidaz (POX) aktivitesini artırdığı, apoplastik süperoksid dismutaz (SOD) aktivitesini azalttığı belirlenmiştir. Hücresel katalaz (CAT) aktivitesini, SA, 1 mM NO, Put ve Öst'ün artırdığı, ABA ve Etp'un azalttığı, SOD aktivitesini, SA, Put, ABA ve Öst'ün artırdığı, NO ve Etp'un azalttığı, POX aktivitesini, 10-6 M Öst hariç tüm uygulamaların artırdığı belirlenmiştir. Reaktif oksijen türlerinden hidrojen peroksit (H2O2) miktarını, SA, NO, 0,1 mM Put, ABA, Etp ve 10 -8 M Öst'ün azalttığı, 1 mM Put ve 10 -6M Öst'ün arttırdığı, süperoksit anyonu (O-.) miktarını tüm uygulamaların azalttığı belirlenmiştir. Lipid peroksidasyonu (LPO) seviyesini, SA, 1 mM Put ve 10-8 M Öst' ün azalttığı, NO, 0,1 mM Put, ABA ve 10-6 M Öst' ün artırdığı, Etp'un ise değiştirmediği belirlenmiştir. Apoplastik ve hücresel proteinlerin polipeptid profilleri SDS-PAGE (Sodyum dodesil sülfat poliakrilamid jel elektroforezi)' de incelendiğinde, SA, NO, Put, ABA, Etp ve Öst uygulamalarıyla elde edilen polipeptidlerin 6 ile 66 kilodalton (kDa) arasında olduğu belirlenmiştir.

In this work, effects of important signal compounds found in plants (salicylic acid, nitric oxide, putrescine, abscisic acid, ethylene, and estradiol) were investigated on the activities of apoplastic and cellular antioxidant enzymes (catalase, peroxidase, and superoxide dismutase), the levels of reactive oxygen compounds (hydrogen peroxide and superoxide anion) and lipid peroxidation, and the profiles of apoplastic and cellular proteins in wheat (Triticum aestivum cv. Doğu-88). The plants were grown under controlled conditions (18/20 0C) for 15 days. Day 12, on the plant leaves were applied as independent 0.1 and 1 mM solutions of salicylic acid (SA), sodium nitroprusside (SNP) as a donor of nitric oxide (NO) and putrescine (Put), 50 and 100 µM solution of abscisic acid (ABA), 50 and 100 ppm solution of ethaphon (Etp) as a donor of ethylene, and 10-6 and 10-8 M solution of estradiol (Est). After 3 days of this application (day 15), the plant leaves were used as experimental material. Obtained findings were compared with that of control applications. All applications of the signal compounds increased apoplastic peroxidase (POX) activity while reduced apoplastic superoxide dismutase (SOD) activity. SA, 1 mM SNP, Put and Estapllications increased while was decreased by ABA ve Etp the activities of cellular catalase (CAT), cellular SOD activity was increased by the applications of SA, Put, ABA, and Est while was decreased by applications SNP and Etp, however, all applications increased the activities of cellular peroxidase (POX) except 10-6 M Est. The endogenous level of hydrogen peroxide (H2O2) was decreased by SA, SNP, 0,1 mM Put, ABA, Etp and 10 -8 M Est applications while was increased by 1 mM Put and 10-6 M Est. All applications of the signal compounds decreased the endogenous level of superoxide anion (O2 -. ). The level of malondialdehyde (MDA), an indicator of lipid peroxidation (LPO), was decreased by SA, 1 mM Put and 10-8 M Est, while was increased by SNP, 0.1 mM Put, ABA, Etp and 10-6 M Est applications, however, wasn‟t changed by Etp application. As the polypeptide profiles of apoplastic and cellular proteins were examined by SDS-PAGE, molecular masses of obtained polypeptides by the applications of the signal compounds were in the range from 6 to 66 kDa.