Farklı asma anaçları üzerine aşılı sultani çekirdeksiz (Vitis vinifera L.) üzüm çeşidinin bor ve tuz stresine tolerans mekanizmalarının stresle ilgili fizyolojik parametreler ve antioksidan enzimlerle belirlenmesi
Evaluation of salt and boron tolerance of sultana seedless grapevines (Vitis vinifera L.) grafted on different grapevine rootstocks with physiological parameters and antioxidant enzymes symptomatic for oxidative stress
Yazar: ÖZGE ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. AYDIN GÜNEŞ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Asma = Grapevine ; Bor stresi = Boron stress ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Tuz stresi = Salt stress ; Çekirdeksiz kuru üzüm = Sultana

Özet:
Bu çalışmada 8 farklı Amerikan asma anacı (41B, 99 R, 110 R, 1103P, 140Ru, SO4, 1616C ve 5BB) üzerine aşılı Sultani Çekirdeksiz (Vitis vinifera L.) üzüm çeşidinin tuzluluğa ve bor toksisitesine tolerans mekanizmaları araştırılmıştır. Tuzluluğa Sultani çekirdeksiz üzüm çeşidi aşılı anaçların toleranslarını belirlemek amacıyla bitkilere 25 ve 50 mM tuz (1:1, NaCl:Na2SO4) 20 mg kg-1 bor ile birlikte ve ayrı ayrı uygulanmıştır. Farklı asma anaçları üzerine Sultani çekirdeksiz üzüm bitkisinde; B, Na, Cl miktarları kuru ve yaş ağırlık, H2O2, lipid peroksidasyonu (MDA) ve buna bağlı olarak membranlarında oluşan zararlanmalar ve prolin miktarları belirlenmiştir. Ayrıca abiotik strese toleranslı bitkilerin belirlenmesinde; stoma direnci, nisbi klorofil (SPAD), nisbi nem içeriği ve askorbik asit gibi fizyolojik parametreler ile katalaz (KAT), askorbat peroksidaz (AP) ve süperoksit dismutaz (SOD) antioksidan enzimleri de belirlenmiştir. Çalışma sonunda, uygulamalara bağlı olarak en yüksek yaş ve kuru ağırlığı 1616C de görülürken, bunu 5BB, 1103P, 41B, 99R, 110R ve 140Ru anaçları izlemiştir. Tuz uygulamalarıyla 41B, düşük tuz ve bor uygulamasıyla 1103P ve SO4, yüksek tuz ve bor uygulamasında 99R ve 5BB anaçları üzerinde yetişen Sultani çekirdeksiz üzümünün nisbi klorofil miktarları azalmıştır. Tuz uygulamalarına bağlı olarak tüm bitkilerin, tuz ve bor uygulamalarına bağlı olarak da 99R hariç diğer tüm bitkilerin stoma direnci artmıştır. Bitkilerin nisbi nem miktarı üzerine uygulamaların etkisi önemli olup en düşük nisbi nem düşük tuz ve bor uygulamasında yetiştirilen bitkilerde görülürken bunu yüksek tuz ve bor uygulaması izlemiştir. Stres uygulamaları genel olarak tüm bitkilerin prolin miktarının artmasına neden olmuştur. Düşük tuz ve bor uygulamasında 1616C ve 110R, yüksek tuz uygulamasında 5BB anaçları üzerine aşılı Sultani çekirdeksiz üzüm çeşidinin askorbit asit miktarlarında artma görülmüştür. Tuz ve tuzla birlikte bor uygulaması bitkilerin H2O2 konsantrasyonu ve lipid peroksidasyonunun artmasına sebep olmuştur. Bitkilerin KAT aktiviteleri özellikle 1616C ve 41B hariç yüksek şekilde artmıştır. Düşük tuz ve bor uygulamasında 1103P ve 140Ru, yüksek tuz ve bor uygulamasında 99R, 41B, 5BB ve SO4 anaçları üzerinde yetişen Sultani çekirdeksiz üzüm çeşitlerinin AP aktiviteleri artmıştır. Yüksek tuz uygulamasında 1103P, 110R ve 99R, düşük tuz ve bor uygulamasında 1616C, 1103P ve 99R anaçları üzerinde yetişen Sultani çekirdeksiz üzüm çeşidinin SOD aktiviteleri artmıştır. Sodyum birikimi yüksek olan anaçlar 140Ru, 1103P ve SO4 anaçlarıdır. Genel olarak en yüksek Cl içeriği 41B ve SO4 anaçlarında görülmüştür.Sonuç olarak Sultani çekirdeksiz üzüm çeşitlerinin tuz ve tuzla birlikte B toksisitesine olan toleransı onun üzerinde aşılı olduğu anaca büyük oranda bağlı olduğu anlaşılmıştır. Stres hassasiyet indeksine göre yapılan değerlendirmede tuz ve bor toksisitesine dayanıklılık açısından 1103P, 140Ru, 99R ve SO4 anaçları üzerine aşılı Sultani çekirdeksiz' in diğer anaçlar üzerine aşılı olanlardan daha başarılı olduğu anlaşılmıştır.

Abstract:
In this study, salt and boron toxicity tolerance of Sultana seedless (Vitis vinifera L.) grapevine. grafted on 8 different American grapevine rootstocks (41B, 99 R, 110 R, 1103P, 140Ru, SO4, 1616C and 5BB). For this purpose, plants were supplied 25 and 50 mM (NaCl and Na2SO4, 1:1) with and without 20 mg kg-1 boron. In order to determine stres tolerance, fresh and dry weights of the plants, B, Na, Cl concentration, hydrogen peroxide (H2O2), lipid peroxidation (MDA), proline concentrations were measured. In addition to this, stomatal resistance, relative chlorophyll (SPAD), relative water content (RWC), membrane permeability, ascorbic asit and enzymatic antioxidants such as catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) and superoxide dismutase (SOD) were also measured. According to experimental results, 1616C rootstocks produced the highest yield and this was followed by 5BB, 1103P, 41B, 99R, 110R and 140Ru. Relative chlorophyll contents were lowered in 41B rootstock at low salt treatment, 1103P and SO4 rootstocks at low salinity plus boron treatment, and 99R and 5BB rootstocks at high salinity plus boron treatments. Stres treatments generally resulted in increased stomantal resisitance, proline and decrease relative water contents of the all rootstocks. Ascorbic acid content of 1616C and 110R rootstocks at low salinity and boron treatments, and 5BB rootstock at high salinity treatments were increased.. Salinity and salinity plus B toxicity stres increased H2O2 concentrations and consequently lipid peroxidation (MDA content). Catalase activity in response to stres treatments were more increased in high salinity plus B toxicity treatment compared to the other treatments. In fact, the activity of CAT of the Sultana seedless graoewine cultivers grafted on different rootstocks dramatically increased in all rootstocks except 1616C and 41B. The APX activity was increased in 1103P and 140Ru at low salinity plus B treatment, while the APX activity of the 99R, 41B, 5BB ve SO4 was found to be higher than that of the other rootstocks at high salt plus B treatments. The SOD activity of Sultana seedless grafted on different rootstocks 1103P, 110R and 99Rat high salt treatment and 1616C, 1103P and 99R at low salt and B treatment. The rootstocks of 140Ru, 1103P and SO4 contained higher Na than that of the other rootstocks, while 41B and SO4 contained higher Cl compared to the other rootstocks. Boron concentrations is found to be higher in Sultana seedless grafted on 41B and SO4 rootstocks.This work showed us that salt and salt plus boron tolerance of Sultana seedless grapevine grafted on different rootstocks greatly depends on their rootstocks grafted on. Salt and salt plus B tolerance of the Sultana seedless grapevine grafted on different rootstocks were evaluated by the parameter of stres susceptibility index. According to this evaluation criteria Sultana seedless grapewine grafted on the rootstocks of 1103P, 140Ru, 99R and SO4 were found more salt and salt plus B tolerant.