Tuz stresi altındaki maş fasulyesi filizlerine (Vigna radiata (L.) R. Wilczek) selenyum uygulamalarının büyüme ve antioksidan parametreleri üzerine etkileri
The effects of selenium applications on growth and antioxidant parameters of mung bean sprouts (Vigna radiata (L.) R. Wilczek) under salt stress
Yazar: GÜRSEL KOLTUK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL SEZEKLER
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Maş fasulyesi (Vigna radiata (L.) R. Wilczek) günümüzde yüksek besin değeri ve antioksidan kapasitesi özellikleri bakımından besin ihtiyacının karşılanmasında önemli yer tutan bitkiler arasındadır. Maş fasulyesi filizleri; çiğ tohumlarla ve sürgünlerle karşılaştırıldığında içeriğindeki vitamin, mineral, protein değerlerinin miktarca fazla olması, sağlıklı beslenme açısından alternatif ürün çeşitliliği oluşturmaktadır. Ayrıca tohumlarının çimlenmesi ile antioksidan ve fenolik madde içeriklerinde artış meydana gelmektedir. Tuzluluk, dünyanın her tarafında geniş alanları etkileyerek birçok parametre üzerinde olumsuz etkilere neden olan tarımsal ve çevresel faktörlerden biridir. Selenyum (Se); nikel, kobalt, silisyum gibi bitkilere önemli katkılarda bulunabileceği belirtilen, "Yararlı bitki mikro besin elementleri" grubu altında incelenen, tuzluluk, kuraklık ve ağır metal gibi stres faktörlerine karşı koruma ve iyileştirme konularında rol alan bir element ve aynı zamanda antioksidandır.
Bu çalışmada, Dünya genelinde ekonomik öneme sahip maş fasulyesi'nde oluşturulan tuz stresinin selenyum uygulaması ile iyileştirilmesi amaçlandı.
Beyorganik Gıda Pazarlama tarafından üretilmiş olan maş fasulyesi tohumları materyal olarak kullanıldı. Tohumlar petri kabında 120 saat boyunca kontrollü yetiştirme odası koşullarında çimlendirildi. Kontrol grubuna (K) Hoagland solüsyonu, stres gruplarına ise 50, 75 ve 100 mM NaCI uygulandı. Uygulama gruplarına 50, 75 ve 100 mM NaCI ile birlikte grupların her birine ayrı ayrı 2, 4 ve 8 μM Na2SeO3 birlikte uygulandı. Ayrıca Se'nin etkisini görmek amacıyla 2, 4 ve 8 μM konsantrasyonlarda Na2SeO3 içeren çözeltiler uygulandı. Filizlerin büyüme (çimlenme yüzdesi ve kök uzunluğu) ve biyokimyasal parametreleri (glutatyon, malondialdehit, protein karbonil ve total protein seviyeleri ve süperoksit dismutaz aktivitesi) tayin edildi.
Çalışma sonucunda, NaCI uygulaması çimlenme yüzdesinin düşmesine ve çimlenme süresinin uzamasına neden oldu. Aynı zamanda tuz stresi filizlerin kök uzamasını inhibe etti. Tuz stresi altındaki grupların her birine artan dozlarda Se uygulaması ile birlikte çimlenme yüzdesinde ve kök uzunluklarında artış görüldü. Tuz konsantrasyonun artışı kontrole göre maş fasulyesi filizlerindeki GSH seviyesini düşürdü. NaCI birikimi sonucunda MDA ve PCO seviyeleri ve SOD aktivitesinde ise kontrole göre herhangi bir değişiklik görülmedi. Ancak NaCI birikimi filizlerdeki total protein seviyesinde kontrol grubuna kıyasla bir artışa neden oldu. Tohumların çimlenmesi, antioksidan savunma sistemlerinin uyarılmasında etkin olan Se'nin maş fasulyesine uygulanması tuz stresine karşı direnç oluşturulmasında önemli rol oynadı.
Bu bulgular ışığında tuz stresi koşullarında Se uygulamasının maş fasulyesinin verimini arttırabileceğive oksidatif hasarı iyileştirme etkisinin olabileceği belirlendi.

Abstract:
Mung bean (Vigna radiata (L.) R. Wilczek), which is among the plants that have an impotant place in meeting the nutritional needs in terms of its high nutritional value and antioxidant capacity properties. Compared with raw seeds and shoots, mung bean sprouts have high vitamin, mineral, protein values in their content, and they constitute an alternative product variety in terms of healthy nutrition. In addition, with the germination of seeds, an increase in antioxidant and phenolic substance contents occurs. Salinity is one of the agricultural and environmental factors that affect large areas of the world and cause negative effects on many parameters. Selenium (Se) is an element as well as antioxidant, which is stated to make important contributions to plants like nickel, cobalt, silicon did, and it is examined under the "Useful plant micro nutrients" group. It plays a role in protection and improvement against stress factors such as salinity, drought and heavy metals.
In this study, it is aimed to improve the salt stress created in economically important mung bean around the world with selenium application.
Mung bean seeds produced by Beyorganik Gıda Pazarlama were used as materials. Seeds were germinated in a petri dish for 120 hours under controlled growing room conditions. Hoagland solution was applied as the control group (K), 50, 75 and 100 mM NaCI were applied to the stress group. In the treatment groups, 50, 75 and 100 mM NaCl and 2, 4 and 8 μM Na2SeO3 were applied to each group separately. In addition, solutions containing Na2SeO3 at concentrations of 2, 4 and 8 μM were applied to see the effect of Se. Growth of sprouts (percentage of germination and root length) and biochemical parameters (glutathione, malondialdehyde, protein carbonyl, total protein level and superoxide dismutase activity) were determined.
As a result of the study, the application of NaCl caused the germination percentage to decrease and the germination time to prolong. At the same time, salt stress inhibited root elongation of the shoots. With increasing doses of Se application to each group under salt stress, an increase in germination percentage and root length was observed. Increasing salt concentration decreased GSH level in mung bean sprouts compared to the control group. As a result of NaCI accumulation, no change was found in MDA and PCO levels and SOD activity compared to the control group. However, NaCI accumulation caused an increase in total protein level in the sprouts compared to the control group. The application of Se, which is effective in germination of seeds and stimulation of antioxidant defense systems, to mung bean has played an important role in creating resistance to salt stress.
In light of these findings, it has been determined that Se application under salt stress condition can increase the yield of mung beans and may have an effect on healing oxidative damage.