Kemik tozu solüsyonu, CaCl2 ve IAA uygulamalarının tuz stresi altındaki fasulye (Phaseolus vulgaris) bitkisinin fizyolojik parametreleri üzerine etkileri
Effects of bone powder solution, CaCl2 and IAA applications on physiologic parameters of bean (Phaseolus vulgaris) under salt stress
Yazar: MUCİP GENİŞEL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RAHMİ DUMLUPINAR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Fasulye = Bean ; Kalsiyum klorür = Calcium chloride ; Phaseolus vulgaris = Phaseolus vulgaris ; Pigmentler = Pigments ; Protein değeri = Protein value ; Tuz stresi = Salt stress ; İndol-3-asetik asit = Indole-3-acetic acid

Özet:
Bu çalışmada CaCl2 ve kemik tozu solüsyonu uygulamalarının, tuz (NaCl) stresine maruz bırakılmış fasulye (Phaseolus vulgaris) bitkisine ait yaprak dokusundaki protein miktarları, fotosentetik pigment içerikleri, antioksidan enzimlerin (CAT, POD ve SOD) aktiviteleri ile lipid peroksidasyonu ve hidrojen peroksit miktarı üzerine etkileri araştırılmıştır. Bitkiler 20/25oC'de toplam 24 gün büyütülmüşlerdir. Bitkilerin yetiştiği ortama ekim gününü takip eden 14 günde 150 mM NaCl' ye ilave olarak farklı konsantrasyonlarda (%1, %1.5, %2) kemik tozu solüsyonu ve (15,30 mM) CaCl2 uygulanmıştır. Aynı uygulamalara ek olarak bir grup bitki yapraklarına 10-6M IAA uygulanmıştır. Çalışmamızda bitki yaprakları 24. gün deney materyali olarak kullanılmıştır.NaCl uygulaması, bitkinin yaprak dokusunun protein içeriğinde düşüşe neden olmuştur. Oysa farklı konsantrasyonlarda kemik tozu solüsyonu ve CaCl2 uygulamaları protein içeriğinde olumlu etki yapmıştır. Protein içeriği üzerine kemik tozu solüsyonlarının etkisi, CaCl2 uygulamalarının etkisine göre daha yüksek değerlerde olduğu saptanmıştır. NaCl uygulaması sonucu bitkinin yaprak dokusunun fotosentetik pigmentlerinin miktarlarında azalmalar görülmüştür. Ortama ilave edilen kemik tozu solüsyonu uygulaması, CaCl2'ye göre daha etkin şekilde pigmentlerin miktarlarının artmasına neden olmuştur.NaCl uygulaması, bitkinin yaprak dokusunun katalaz (CAT) ve peroksidaz (POD) aktivitelerinde artışa neden olmuştur. Farklı konsantrasyonlardaki kemik tozu solüsyonu ve CaCl2 uygulamaları, bitkinin yaprak dokusundaki CAT ve POD aktivitelerini, tuz uygulamasında elde edilen değerlere göre azalmasına neden olmuştur. Tuz uygulamasına eklenen %2 kemik tozu solüsyonuna ek olarak bitki yapraklarına uygulanan 10-6M IAA, CAT ve POD aktivitelerini, tuz uygulamasının sonuçlarına göre artırmıştır. Süperoksid dismutaz (SOD) aktivitesi de yalnız NaCl uygulamasıyla önemli artış göstermiştir. NaCl'ye ek olarak %1 kemik solüsyonu uygulaması ile SOD aktivitesi daha da arttığı belirlenmiştir. Diğer uygulamaların tümünde SOD aktivitesi, kontrol grubundaki düşük değere yakın seviyede kaydedilmiştir.NaCl uygulamasıyla, LPO seviyesinde kontrol gubuna göre % 46.7 artış kaydedilmiştir. Tuzlu ortama eklenen farklı konsantrasyonlardaki kemik tozu solüsyonu ve CaCl2 uygulamaları, tuz uygulamasına göre ciddi oranda yaprak dokusundaki LPO seviyesini azaltmıştır. Tuz uygulaması sonucu artan LPOun değerininde tuzlu ortama eklenen %1 kemik tozu solüsyonu en belirgin düşüşe neden olmuştur. NaCl uygulaması, hidrojen peroksit (H2O2) miktarının artmasına neden olmuştur. Tuzlu ortama eklenen farklı konsantrasyonlarda kemik tozu solüsyonu ve CaCl2 uygulamaları, NaCl uygulamasına göre H2O2 miktarını azalttığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, tuz stresi altındaki bitkilerin yetişme ortamına destek olarak uygulanan kemik tozu solüsyonu uygulamaları, CaCl2 uygulamalarına göre daha etkin bir şekilde bitkinin hem protein, pigment içerikleri, antioksidan enzim aktivitelerini hem de LPO seviyesini ve H2O2 miktarlarını düzenleyerek bitkilere bir dereceye kadar tuz stresine karşı direnç sağlamada katkı sağladığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it was investigated the effects of CaCl2 and bone powder solution applications on quantities of protein, content of phososynthetic pigment, activities of antioxidant enzymes (CAT, POD, SOD), level of lipid peroxidation and quantities of hydrogen peroxide at leaf tissue belongs to bean under salt stress. The plants were grown at 20/25°C during 24 days. The bone powder solution at different concentrations (1%, %1,5, %2) and CaCl2 (15,3 mM) in addition to 150 mM NaCl were applied on 14th day of seeding in growing media of plants. 10-6M IAA was applied to a group of plant leaves in addition to the same applications. The plant leaves were used as research material in our study on the 24th day. Application of NaCl caused to decrease of protein content of tissue of plant leaf. Bone powder solution and CaCl2 applications positively affected protein content at the different concentrations. It was determined that effect of the bone powder solutions on protein content had higher values than effect of CaCl2 applications.As a result of NaCl application, it was seen a decrease at the photosynthetic pigment contents of plant?s leaf tissue. Application of the bone powder solution added to the media caused to increase contents of pigments effectively according to CaCl2.Application of NaCl caused to increase at the peroxidase (POD) and catalase (CAT) activities of the plant?s leaf tissue. The bone powder solution and CaCl2 applications at different concentrations caused to decrease activities of POD and CAT of the plant?s leaf tissue according to values gained at salt application. 10-6 M IAA applied leaf tissue additionally added 2% bone powder to salt application increased activities of CAT and POD according to result of salt application. Similarly, Superoksid dismutase (SOD) activity increased excessively only with the NaCl application. It was determined that in addition to NaCl the SOD activity with 1% application of the bone powder solution increased anymore. SOD activity, at the all other applications, was recorded at the close level of low value in control group. It was achieved 46.7% increase in lipid peroxidasion level according to control group with NaCl application. The bone powder solution and CaCl2 applications added to salty medium at different concentrations decreased level of lipid peroxidasion at the leaf tissue severely according to the salt application. 1% bone powder solution added to salty medium caused to a significant decline lipid peroxidasion level as a result of the salt application. The application of NaCl caused to an increase of hydrojen peroxide level. The bone powder solution and CaCl2 applications added to salty medium at the different concentrations were determined to decrease H2O2 level according to NaCl application. As a result, application of the bone powder solution applied to growing medium of the plants under salt stress as a support was determined that it ensured both protein, pigment contents, the antioksidant enzyme activities and regulating lipid peroxidasion and H2O2 level effectively according to CaCl2 applications.