Domates bitkisinde peroksidaz enziminin oksidatif strese bağlı değişiminin moleküler düzeyde incelenmesi
Investigation of tomato-peroxidase enzyme alteration at molecular level due to oxidative stress
Yazar: NERMİN TUĞÇE TAÇYILDIZ
Danışman: PROF. DR. ECE TURHAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Bitkisel Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Gen ifadesi = Gene expression ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Solanum lycopersicum = Solanum lycopersicum

Özet:
Domates bitkisinde peroksidaz (POX) enziminin oksidatif strese bağlı değişiminin moleküler düzeyde incelendiği bu çalışmada; Durinta ve Gülpembe çeşitleri kullanılmıştır. Çeşitlere ait fideler torf:perlit (1:1) içeren viyollerde 25/18°C (gündüz/gece) ve %60-65 nem, 16 saat aydınlık/8 saat karanlık olacak şekilde ayarlanmış kontrollü serada yetiştirilmiştir. İki aşamadan oluşan bu çalışmanın birinci aşamasında hangi hidrojen peroksit (H2O2) konsantrasyonunun domates çeşitlerinde oksidatif stresi indüklediği belirlenmiştir. İkinci aşamada ise, 1250 ppm H2O2 konsantrasyonu ile teşvik edilen oksidatif stresin POX enzimi üzerine etkileri moleküler düzeyde incelenmiştir. Bu amaçla; fideler 5-6 yapraklı dönemde iken H2O2 (%30'luk) arka arkaya üç gün boyunca sabah saatlerinde günde 1 kez olmak yapraktan spreyleme yapılmıştır. Kontrol bitkilerine ise aynı yöntemle saf su uygulanmıştır. Analizlerde kullanılmak üzere yaprak örnekleri uygulamanın 48. ve 72. saatlerinde alınmıştır. Sonuçlar, H2O2 uygulamalarının her iki domates çeşitinde de H2O2 miktarını arttırdığını göstermiştir. Her iki çeşitte tüm asidik POX (POX1, POX2, POX3, POX4) bant yoğunluklarının 48.saat sonunda daha yüksek olduğu, bazik POX1 bant yoğunluğunun ise her iki örnekleme periyodunda 1250 ppm uygulamasında arttığı gözlenmiştir. Hidrojen peroksit uygulamasının ortalama çözünür POX ve hücre duvarı POX aktivitesini arttırdığı tespit edilmiştir. Gülpembe çeşidinde POX3 geninin; sinyal iletim yollarında, Durinta çeşidinde ise, ROS'ların temizlenmesinde rol oynayabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The alteration of a peroxidase (POX) enzyme at molecular level due to oxidative stress in tomato plants (cvs. Durinta and Gülpembe) was investigated in this study. The seedlings were grown in controlled greenhouse in pots containing peat:perlite (1:1) at 25/18°C (day/night) temperature, %60-65 relative humidity and 16/8h (day/night). In the first stage of the experiment; the hydrogen peroxide (H2O2) concentration that induced oxidative stress in tomato cultivars was determined. In the second stage, the effects of oxidative stress induced, by 1250 ppm H2O2 concentration; on POX enzyme was investigated at molecular level. To this end, when the seedlings reached the 5-6 leaves stage, H2O2 (30%) was foliar-applied once a day for three consecutive days in the morning. Distilled water was applied to control plants with the same method. Leaf samples were collected on 2nd (48h) and 3rd (72h) days of treatment including the control treatment for analyses. The results showed that H2O2 treatment increased H2O2 content in both tomato cultivars. The intensities of all acidic POX bands were higher at 48h of the treatment in both cultivars. Besides, the intensity of basic POX band in leaf tissues of the cultivars was increased at 1250 ppm H2O2 treatment in both sampling periods. The H2O2 treatment increased average soluble and cell wall POX activities in leaf tissues.  It was concluded that, POX3 gene may play a role in signal transduction pathways in Gülpembe, while it may be effective on the scavenging of ROS in Durinta.