Buğday (Triticum aestivum L.) köklerinde Al toksisitesinin iyileştirilmesine yönelik dışsal putresin uygulamaları
The effects of putrescine application against aluminum toxicity in wheat (Triticum aestivum L.) roots
Yazar: ÖZGE AKGÜN
Danışman: DOÇ. DR. FİLİZ VARDAR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Alüminyum (Al) toprakta bulunan elementler arasında üçüncü sıradadır. Asitli
toprakta (pH≤4.5) çözünerek fitotoksik forma (Al+3) dönüşür. Al+3 toksisitesi sonucu
özellikle tarım arazilerinde ürün veriminde ve kalitesinde kayıplara sebep olmaktadır.
Bu çalışmada buğday köklerinde 100µM AlCl3 toksisitesine 0.5mM ve 1mM dışsal
putresin uygulamasının iyileştirici özelliği araştırıldı. Buğday köklerine 96 saat boyunca
distile su, 0.5mM Put, 1mM Put, 100μM AlCl3, 0.5mM Put+100μM AlCl3, 1mM
Put+100μM AlCl3 uygulaması yapıldı. Kontrol grubu ile pozitif kontrol grupları
karşılaştırıldığında 1mM Put uygulaması 0.5mM Put'a göre kök büyüme uzunluğu ve
mitotik aktivitede artış gösterdi. 0.5mM Put uygulaması 1mM Put'a göre Al+3 iyon
birikimi, plazma membranında bozulmaya bağlı hücre ölümü, lipid peroksidasyonu ve
antioksidan enzimlerin aktiviteleri üzerinde olumlu etki gösterdi. Kontrol grubu ile
100µM AlCl3 uygulaması karşılaştırıldığında; kök büyüme inhibisyonu, plazma
membran bütünlüğünde bozulma, mitotik indekste azalma, lipid peroksidasyonu, Al+3
iyon birikimi ve antioksidan enzim miktarında artış belirlendi. Toksisite belirtilerini
iyileştirmek için Put ve Al'nin birlikte uygulanmış; (1mM Put+AlCl3) grubu, (0.5mM
Put+AlCl3) grubuna göre kök büyüme inhibisyonu, Al+3 iyon birikimi, hücre ölümü,
mitotik indeks, lipit peroksidasyonu ve peroksidaz aktivitesini iyileştirmede etkili
olduğu görülmüştür. (0.5mM Put+AlCl3) grubu, (1mM Put+AlCl3) grubuna göre serbest
radikal oluşumunun azalmasıyla süperoksit dismutaz, katalaz aktivitesi düşüş gösterdi.
Elde edilen çalışma sonuçlarına göre buğday köklerinde 100µM AlCl3'ün
toksisisitesinin iyileştirilmesinde 1mM Put uygulaması daha etkili oldu.Buğdayda Al-Put uygulamasının mitotik indeks üzerine etkisi ile ilgili elde ettiğimiz sonuçlar ilk olma
özelliğindedir. Yapılan çalışma aynı zamanda tarımsal önemi olan bitkilerde Al
kaynaklı toksisitenin alternatif olarak dışsal poliamin uygulamasıyla önlenerek mahsul
miktarı ve kalitesinde sağlanan artışla gelecekte insanoğlunu bekleyen besin kıtlığı
sorununun çözümüne odaklanmaktadır.

Abstract:
Aluminum (Al) is the third most found element in the earth. Al transforms into a
phytotoxic form in acidic soil by dissolving. Al+3 toxicity causes productivity and
quality loss especially in the farm land. Alternative characteristic of 0.5mM and 1mM
putrescine application on 100µM AlCl3 toxicity in wheat root is carried out. In this
study distilled water, 0.5mM Put, 1mM Put, 100μM AlCl3, 0.5mM Put+100μM AlCl3,
1mM Put+100μM AlCl3 is applied to the wheat roots for 96 hours. When the negative
and positive control groupare compared, 1mM Put application increased root elongation
and mitotic activity as regards to 0.5mM Put. 0.5mM Put application produced positive
effects on Al+3 ion accumulation, cell death because of deformation in plasma
membrane, lipid peroxidation and antioxidative enzyme activity in contrast to 1mM Put.
When the control group and 100µM AlCl3 application is compared; an increase in root
elongation inhibition, deformation in plasma membrane integrity, lipid peroxidation,
Al+3 ion accumulation, the amount of antioxidative enzyme and mitotic index reduction
is recognised. To improve toxicity symptoms, Put and Al is applied together; (1mM
Put+AlCl3) is observed being more effective in improving root elongation inhibition,
Al+3 ion accumulation, cell death, mitotic index, lipid peroxidation, peroxidase activity
when compared to (0.5mM Put+AlCl3). In (0.5mM Put+AlCl3) group superoxide
dismutase and catalase activity decreased with the effect of the reduction in the
formation of free radicals. According to the results, it is shown that 1mM Put
application is more effective at the improving the toxicity of 100μM AlCl3 in wheat
root. The results of the influence of Al-Put application on wheat on mitotic index has
the characteristic to be the first. The survey not only suggested that Al toxicity has
dangerous affects but also different concentrations of putrescine, as a polyamine has
healing affects on plant growing. The results are intended to contribute to studies on the
improvement of aluminum induced toxicity, especially in plants of agricultural
importance.