Buğday (Triticum aestivum L.) fidelerinde kadmiyumun toksisitesi ile nitrik oksit arasındaki ilişkinin incelenmesi
The relationship between nitric oxide and cadmium toxicity in wheat (Triticum aestivum l.) seedlings
Yazar: TUBA OKUTAN HAMARAT
Danışman: DOÇ. SONGÜL ÇANAKCI GÜLENGÜL
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Botanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany

Özet:
Bu çalışmada, üç hibrit buğday (Triticum aestivum L.) varyetesine ait fidelere, farklı SNP (25 ve 50 µM) konsantrasyonları ile ön uygulama yapıldıktan sonra, bu fidelerin farklı kadmiyum (25, 50 ve 75 µM) konsantrasyonlarına karşı verdiği fizyolojik ve biyokimyasal cevaplar araştırıldı.  Çalışma materyali olarak buğday (Triticum aestivum L.) tohumlarından geliştirilen 15 günlük fideler kullanıldı. Fidelere yapılan tüm uygulamalarda  hidrofonik metod tercih edildi. Fideler 3 gruba ayrılarak 48 saat süreyle SNP ön uygulaması yapıldı. Daha sonra bu 3 gruba, kendi içerisinde kontrolleri (saf su ve SNP' ler) saklı tutulmak şartıyla kadmiyumun farklı konsantrasyonları ayrı ayrı uygulandı. Farklı muameleler görmüş fidelerde sürgün ve kökte boy artışı, taze ağırlık başına düşen kuru ağırlık miktarı gibi büyüme parametreleri tespit edildi. Ayrıca yaprakta pigment ve malondialdehid (MDA) miktarlarına, redükte glutatyon (GSH) / okside glutatyon (GSSG) oranına, katalaz (CAT) ile süperoksit dismutaz (SOD) aktivitelerine ve amino asit miktarlarına bakıldı.
Elde edilen sonuçlara göre; SNP ön uygulamasız fidelere kıyasla, SNP ön uygulamalı fidelerde büyüme parametreleri üzerinde Cd uygulanmasından kaynaklanan inhibitif etkiler, daha hafiflemiş bulundu. Aynı şekilde yapraklardaki pigment (klorofil (a+b) ve karotenoid) yıkımları da daha az bulundu, bu etkiler en belirgin şekilde Tosunbey'de görüldü. SNP ön uygulamasız fidelere kıyasla, SNP ön uygulamalı fidelerin yapraklarında MDA miktarları Tosunbey ve Bayraktar'da azaldı, İkizcede arttı ; (GSH) / (GSSG) oranı her üç varyetede de azaldı; CAT aktivitesi Bayraktar ve İkizcede azaldı, Tosunbeyde arttı; SOD aktivitesi her üç varyetede de arttı; Tosunbeyde alanin, valin, izolösin, prolin, serin, fenilalanin, sistein, lizin, histidin, aspartik asit, tirozin amino asit miktarları azalırken, arginin, lösin ve triptofan miktarları arttı; Bayraktarda arginin, lösin ve triptofan amino asitleri azaldı, İkizcede arginin, alanin, valin, izolösin, prolin, fenilalanin, sistein, aspartik asit, glutamik asit, tirozin, glisin, lösin amino asitleri azalırken, methionin ve triptofan amino asitleri arttı. Sonuçlar değerlendirildiğinde, genel olarak 50 µM SNP ön uygulamasının Cd toksititesini hafifletme konusunda 25 µM SNP' den daha başarılı bulundu.

Anahtar Kelimeler: Buğday (Triticum aestivum L.), Nitrik oksit, SNP, Kadmiyum Toksititesi, Oksidatif hasar

Abstract:
In this study, physiological and biochemical responds against different cadmium concentrations (25, 50 and 75 µm) in seedlings belonging to three wheat (Triticum aestivum L.) varieties applied to different SNP (25 and 50 µ M) concentrations. As the material of the  study, Fifteen days old seedlings of wheat (Triticum aestivum L.) were used. In the seedlings treated differently, growth parameters such as the increase of the root and shoot length and dry weight per green weight were detected. In addition, pigment and malondialdehyde (MDA) amounts,  reduced glutathione (GSH) / oxidized glutathione (GSSG) ratio, catalase (CAT) with superokside glutathione (SOD) activities and amino acid amount were detected in the leaves. 
According to the obtained results,  compared to no-SNP-pretreated seedlings, in SNP-pretreated seedlings inhibiting effects of Cd application were found as weeker. In the same way, pigment destructions (chlorophyll (a + b) and carotenoids) were found as much weeker. These effects were most clearly seen in Tosunbey. MDA levels were decreased in SNP pre-treated seedlings, by comparison with SNP no-pre-treated seedlings in Tosunbey and Bayraktar, while they are increased in İkizce.  (GSH) / (GSSG) ratio reduced in all three varieties; CAT activity was reduced in Bayraktar and İkizce, but it was increased in Tosunbey. SOD activity was increased all three varieties. While amounts of alanine, valine, isoleucine, proline, serine, phenylalanine, cysteine, lysine, histidine, aspartic acid and tyrosine amino acids were decreased in Tosunbey, the amounts of arginine, leucine and tryptophan were increased. In Bayraktar, the amounts of arginine, tyrosine, and tryptophan amino acids were decreased. While in İkizce, the amounts of arginine, alanine, valine, isoleucine, proline, phenylalanine, cysteine, aspartic acid, glutamic acid, tyrosine, glycine, leucine amino acids were decreased,  methionine and tryptophan amino acid amounts were increased. When the results are evaluated, generally, 50 µm of SNP pre-application was found as more successful than 25 µM of SNP application in terms of attenuating Cd toxicity. 

Keywords: Wheat (Triticum aestivum L.) , Nitric Oxide, SNP, Cadmium Toxicity, Oxidative damage.