Brassinosteroidin tuz stresine maruz bırakılan arabidopsis mutantı (det2) üzerindeki fizyolojik ve biyokimyasal etkilerinin araştırılması
Investigation on the physiological and biochemical effects of a brassinosteroid on arabidopsis det2 mutant exposed to salt stress
Yazar: TİJEN DEMİRAL
Danışman: PROF.DR. İSMAİL TÜRKAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Arabidopsis thaliana'nın yabani tipi Columbia ve brassinosteroidsentezleyemeyen det2 mutantında, 24-epibrassinolid (24-epiBL)'in tuz stresialtında, büyüme parametreleri (kök ve gövde), yaprak bagıl su içerigi,fotosentetik verim, yaprak su potansiyeli, fotosentetik pigment içerigi, prolin vemalondialdehit miktarları, H2O2 birikimi, ve süperoksit dismutaz (SOD), askorbatperoksidaz (APX), katalaz (CAT), peroksidaz (POX) ve glutasyon redüktaz (GR)gibi antioksidant enzimlerin total ve izozim aktiviteleri üzerindeki etkisiarastırılmıstır. 24-epiBL, tuz stresinin det2'nin kök ve gövde uzunlugu ve kök yasagırlıgında olusturdugu azalmayı iyilestirmistir. Tuz stresi altında det2'nin bagılsu içeriginin, pigment miktarlarının, H2O2 birikiminin, lipit peroksidasyonununve total APX aktivitesinin korunması ve GR aktivitesinin artması, Columbia'yagöre tuz stresinden daha az etkilendigini göstermektedir. Ancak Columbia'da tuzstresine baglı olarak bagıl su içerigi ve total APX aktivitesi azalmıs, pigmentmiktarları, H2O2 içerigi ve lipit peroksidasyonu artmıstır. 24-epiBL,Columbia'da, tuz stresinin azalttıgı Mn-SOD4, total CAT, CAT2 ve CAT3aktivitelerini ve det2'de ise Fe-SOD2 ve CAT aktivitelerini korumustur.Brassinosteroid biyosentezi inhibitörü Brz2001, Mn-SOD4, Mn-SOD7, totalPOX, POX1, POX2 ve total APX aktivitelerinde tuz stresiyle olusan azalmalarıönlemis, Mn-SOD3, Fe-SOD1 ve Fe-SOD2 aktivitelerini tesvik etmis ve yapraknispi su içerigi, kök yas ve kuru agırlıgındaki düsüsleri engelleyerek tuz stresininColumbia'da olusturdugu oksidatif zararı iyilestirmistir. Sonuç olarak, BRSyoksunlugunun in vivo fizyolojik stres durumu yaratarak antioksidan savunmasistemini aktiflestirdigi ve böylece tuz stresine karsı tolerans sagladıgısöylenebilir.Anahtar sözcükler : Arabidopsis thaliana, det2, Columbia, 24-epibrassinolid,Brz2001, antioksidan sistem, tuz stresi

Abstract:
The effect of 24-epibrassinolide (24-epiBL) on growth parameters (root andshoot), leaf relative water content (RWC), photosynthetic efficiency, leaf waterpotential, photosynthetic pigment contents, proline and malondialdehydecontents, H2O2 accumulation and total and isozyme activities of antioxidantenzymes including superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX),catalase (CAT), peroxidase (POX) and glutathione reductase (GR) in wild-typeColumbia and brassinosteroid-deficient mutant det2 plants of Arabidopsisthaliana under salinity. 24-epiBL treatment alleviated salt-induced decreases inlengths of roots and shoots and fresh weight of roots of det2. Maintenance of leafRWC, pigments contents, H2O2 accumulation, lipid peroxidation level and APXactivity, together with increased GR activity in det2 under salinity showed thatdet2 was less affected by salinity than Columbia. However, leaf RWC and APXactivity were decreased while pigment contents, H2O2 accumulation and lipidperoxidation levels were increased in Columbia by salinity. 24-epiBL pretreatmentpreserved the activities of Mn-SOD4, total CAT, CAT2 and CAT3 inColumbia and of Fe-SOD2 and CAT in det2 under salinity. The protective effecta brassinosteroid biosynthesis inhibitor Brz2001 against salinity-inducedoxidative stress in Columbia was evidenced by prevention of salinity induceddeclines in Mn-SOD4, Mn-SOD7, total POX, POX1, POX2 and total APXactivities and decrements in leaf RWC, fresh and dry weights of roots caused bysalinity and also by the enhancements of the activities of Mn-SOD3, Fe-SOD1and Fe-SOD2. In conclusion, BRS deficiency results in a constant in vivophysiological stress that, in turn, activates the antioxidative defense system and,consequently, enhances tolerance against salt stress.Keywords: Arabidopsis thaliana, det2, Columbia, 24-epibrassinolide, Brz2001,antioxidative system, salt stress