Endemik centaurea Tuzgoluensis Aytaç & H. Duman ve Centaurea lycaonica Boiss. & Heldr.'nın fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine tuz stresinin etkileri
Effects of salt stress on physiological and biochemical characteristics of endemic Centaurea Tuzgoluensis aytaç & H. Duman and Centaurea lycaonica Boiss. & Heldr.
Yazar: EVREN YILDIZTUGAY
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KÜÇÜKÖDÜK
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Halofitler = Halophytes ; Lipid peroksidasyonu = Lipid peroxidation ; Prolin = Proline ; Tuz stresi = Salt stress ; İyon değişimi = Ion exchange

Özet:
Bu çalışmanın amacı, endemik Centaurea tuzgoluensis ve Centaurea lycaonica'nın fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine tuz stresinin etkilerini belirlemektir. Fizyolojik parametreler, yaprak nisbi su içerikleri, fotosentetik verimleri, iyon konsantrasyonları, lipid peroksidasyon seviyeleri, hidroksil radikali süpürülme aktiviteleri, prolin içerikleri ve antioksidan sistem [(süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), peroksidaz (POX), askorbat peroksidaz (APX) ve glutasyon redüktaz (GR)] araştırılmıştır. 60 günlük C.tuzgoluensis ve C.lycaonica fideleri 7 ve 14 gün süresince 0, 150 ve 300 mM NaCl'ye maruz bırakılmıştır. Sürgünlerin sodyum ve klor içerikleri tuz stresine bağlı olarak her iki türde de artış göstermiş, en fazla artış C.lycaonica'da tespit edilmiştir. 7 gün süresince 150 mM ve 300 mM tuz stresi altındaki C.tuzgoluensis'in malondialdehit (MDA) içerikleri, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında önemli bir farklılık gözlenmemiştir. Fakat C.lycaonica'nın MDA seviyeleri, 150 ve 300 mM tuz stresi altında sırasıyla % 49.6 ve % 148.7 artmıştır. C.tuzgoluensis'in SOD, CAT, POX, APX ve GR enzimlerinin aktiviteleri ve onların izozimleri (özellikle Fe-SOD) artmıştır. C.lycaonica'da POX enzimi hariç tüm enzimlerin aktiviteleri azalmıştır. C.tuzgoluensis'in hidroksil radikali süpürülmesi aktivitesi 7 gün süresince tuz stresine bağlı olarak artarken, C.lycaonica'da ise azalmıştır. Prolin içerikleri tuz stresine bağlı olarak her iki türde de artmıştır. Tüm bu sonuçlarla, C.tuzgoluensis'in kısa ve uzun süreli tuz uygulamaları arasında farklı antioksidan mekanizmalara sahip olduğunu ve tuzlu şartlar altında C.tuzgoluensis'in tuz toleransında, reaktif oksijen türlerinin süpürülmesinde antioksidan sistemin artan kapasitesi ve prolin birikiminin yakından ilişkili olabileceğini ileri sürebiliriz.

Abstract:
The aim of the present study was to determine effects of salt stress on physiological and biochemical characteristics of endemic Centaurea tuzgoluensis and Centaurea lycaonica. Physiological parameters, leaf relative water contents, photosynthetic efficiencies, ion concentrations, lipid peroxidation levels, hydroxyl radical scavenging activities, proline contents and antioxidant systems [superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POX), ascorbate peroxidase(APX) and glutathione reductase(GR)] were investigated. The 60 days old C.tuzgoluensis and C.lycaonica seedlings were subjected to 0, 150 and 300 mM NaCl for 7 d and 14 d. Sodium and chlorine contents of shoots increased due to salt stress in both species, the highest increase have been determined in C.lycaonica. When malondialdehyde (MDA) contents of C.tuzgoluensis under salt stress at 150 and 300 mM NaCl were compared with the control group, significant differences have not been observed for 7d. But MDA levels of C.lycaonica under salt stress at 150 and 300 mM NaCl increased 49.6% and 148.7%, respectively. SOD,CAT,POX,APX and GR enzyme activities and their isoenzymes (especially Fe-SOD) of C.tuzgoluensis have increased. All enzyme activities except POX enzyme of C.lycaonica have decreased. While hydroxyl radical scavenging activity of C.tuzgoluensis increased depending on salt stress, scavenging activity of C.lycaonica decreased for 7d. Proline contents increased in both species depending on salt stress. All these results suggest that C.tuzgoluensis has different antioxidant metabolisms between short and long-term salt treatments and salinity tolerance of C.tuzgoluensis might be closely related to increased capacity of antioxidative system to scavenge reactive oxygen species and accumulation of proline under salinity conditions.