Tuz stresi altında gelişen marul (Lactuca sativa L.) fidelerinde bazı fizyolojik, biyokimyasal parametreler ve fenolik bileşiklerin üretimi ile ilişkili genlerin ifadesi üzerine nitrik oksitin etkisi
Effects of exogenous nitric oxide on some physological and biochemical parameters and gene expression related to the production of phenolic compounds in lettuce (Lactuca satica L.) seedlings grown under salt stress
Yazar: RAZİYE AKAR
Danışman: DOÇ. DR. ÖZKAN AKSAKAL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Nitrik oksit, bitki büyüme ve gelişmesinde, bitkinin strese karşı yanıtının düzenlenmesinde önemli rol oynayan sinyal moleküldür. Bu çalışmada, marul fidelerinin yapraklarına 50 µM ve 100 µM sodyum nitro prussid (SNP, nitrik oksid donorü) uygulandıktan 48 saat sonra fidelere 50 mM ve 150 mM NaCI uygulanmış ve yapraklara uygulanan SNP'nin tuz stresinin etkilerini azaltmasının fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler mekanizmaları araştırılmıştır. Kontrol ile mukayese edildiğinde tuz uygulamasının marul yapraklarında gibberellik asit (GA), indol asetik asit (IAA), salisilik asit (SA) ve bazı amino asitlerin konsantrasyonlarını önemli oranda azalttığı, malondialdehit (MDA), hidrojen peroksit (H2O2), absisik asit (ABA), toplam fenolik madde konsantrasyonlarını, askorbat peroksidaz (APX), katalaz (CAT), peroksidaz (POD) ve süperoksid dismutaz (SOD) aktivitelerini, çözünebilir şekerlerin (glukoz, fruktoz, maltoz ve sükroz) ve bazı organik asitlerin miktarlarını ve antioksidan kapasiteyi artırdığı belirlenmiştir.  
Öte yandan, marul fidelerine tuz uygulamasından 48 saat önce yapraklara uygulanan SNP'nin MDA, H2O2, ABA konsantrasyonlarını azaltmak, GA, IAA, SA ve bazı amino asitlerin konsantrasyonlarını artırmak, antioksidan enzimlerin (APX, CAT, POD ve SOD) aktivitelerini, toplam fenolik madde miktarı ve antioksidan kapasiteyi daha fazla artırmak yoluyla tuz stresine toleransı önemli oranda teşvik ettiği belirlenmiştir. Buna ilaveten, fenolik bileşikler ve E vitamininin sentezinde yer alan fenilalanin amonyak liyaz (PAL) ve γ-tokoferol metiltransferaz (γ-TMT) genlerinin ifadelerinin tuz stresine bağlı olarak arttığı, SNP uygulaması ile birlikte bu genlerin ifadelerinin daha fazla artış gösterdiği tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular doğrultusunda, SNP'nin tuz stresinin neden olduğu reaktif oksijen türlerinin miktarını azaltmak, fenolik madde miktarı, antioksidan enzim aktiviteleri ve anahtar genlerin ifadelerini artırmak yoluyla tuz stresinin neden olduğu hasardan marul fidelerini etkili bir biçimde koruduğu ortaya konmuştur.

Abstract:
Nitric oxide is regarded as an important signaling molecule that plays an important role in regulating stress responses, plant growth and development. To investigate the physiological, biochemical and molecular mechanisms of salt stress mitigated by exogenous sodium nitro prusside (SNP, a nitric oxide donor), foliar application of 50 µM and 100 µM SNP were done to lettuce (Lactuca sativa L) seedlings for 2 days and then they were subjected to 50 mM and 150 mM NaCI. Our results showed that NaCI treatment significantly decreased the concentration of gibberellic acid (GA), indol acetic acid (IAA), salycilic acid and some amino acids, enhanced the concentration of malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H2O2), the activity of ascorbat peroxidase (APX), catalase (CAT), peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD), the concentration of abscisic acid (ABA), the content of soluble sugars (glucose, fructose, maltose and sucrose) and some organic acids, the concentration of total phenolics and antioxidant capacity in lettuce seedlings when compared with the control. 
However, treatments with exogenous SNP for 2 days significantly enhanced salt stress tolerance in lettuce seedlings by decreasing the concentration of MDA, H2O2, ABA and increasing the concentration of GA, IAA, SA, some amino acids, and further increasing the concentration of antioxidant enzyme (APX, CAT, POD and, SOD), total phenolics and antioxidant capacity. 
Moreover, phenylalanine ammonia lyase (PAL) and γ-tocopherol methyltransferase (γ-TMT) genes, involved in the biosynthesis of phenolic compounds and vitamin E, respectively, were activated in the response to salt stress and further activated by SNP treatment. The obtained results suggest that SNP could effectively protect lettuce seedlings from salt stress damage by enhancing activities of key genes and antioxidant enzymes and the concentrations of phenolics to reduce the excessive reactive oxygen species caused by salt stress.