Tuz stresinin farklı susam çeşitlerinin fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine etkisi
Effects of salt stress on physiological and biochemical characteristics of different sesamum cultivars
Yazar: HULUSİ KOCA
Danışman: PROF. FİLİZ ÖZDEMİR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu tez çalışmasında; Sesamum indicum cv. Osmanlı, Sesamumindicum cv. Orhangazi, Sesamum indicum cv. Tan, Sesamum indicumcv. Cumhuriyet kültüvarlarının karşılaştırmalı olarak NaCl stresine karşıduyarlılıkları ve antioksidant mekanizmaları laboratuar koşullarındaincelenmiştir. Dört kültüvar arasında büyüme parametreleri (kök, gövde),fotosentetik verim, bağıl su içeriği, fotosentetik pigment, protein, prolin,lipid peroksidasyonu miktarları ile süperoksit dismutaz (SOD;EC1.15.1.1), peroksidaz (POX;EC 1.11.1.7), katalaz (CAT; EC 1.11.1.6),askorbat peroksidaz (APOX; EC 1.11.1.11), glutasyon redüktaz (GR; EC1.6.4.2) gibi antioksidant enzim aktivitelerinin, bitki fidelerinin 40 günlüknormal büyüme sonrasında uygulanan NaCl stresi koşullarında 7. ve21.günlerindeki oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır.Kök ve gövde uzunluklar her dört kültüvarda da tuzdan etkilenirken,büyümenin en fazla engellendiği grup Orhangazi kültüvarı olmuştur.Diğer kültüvarlar ile karşılaştırıldığında Cumhuriyet'te kök ve gövde kuruağırlıkları önemli değişiklikler göstermemiştir. NaCl stresi uygulanansusam gruplarında gövde ve kök yaş ağırlıkları önemli oranda azalmıştır.Bağıl su içeriği 21. gün 100 Mm'lık bitki örneklerinden Osmanlı veCumhuriyet grubuna ait bitki örneklerinde azalma gösterirken,diğerlerinde önemli oranda değişmemiştir. Fotosentez oranlarının, stomailetkenliğinin ve transpirasyon oranının belirgin şekilde azaldığı tespitedilmiştir. NaCl'ye dayanıklı kültüvarlarda SOD aktivitesinde bir artışınolduğunu görünmektedir. POX aktivitesindeki artış, diğer kültüvarlar ilekarşılaştırıldığında Cumhuriyet grubunda oldukça belirgindir. Osmanlı veCumhuriyet kültüvarlarında yüksek aktiviteye bakıldığında, 100 mMyüksek tuz konsantrasyonunda her iki günde de bu kültüvarların reaktifoksijen türleri ile iyi bir şekilde başettiğini göstermektedir. Susamkültüvarlarından dördünün de APOX aktivitesi artmıştır fakat Osmanlıkültüvarındaki artış oranı daha fazladır.Osmanlı kültüvarında en yüksekGR seviyesi bulunmuştur. Prolin içeriğinin de diğerlerine göre oldukçayüksek olduğu bulunmuştur.Bu sonuçlar dikkate alındığında; kültüvarlar arasında antioksidantenzim aktiviteleri hemen hemen benzerlik göstermektedir ve bu enzimlertuz stresiyle karşı karşıya kalındığında oldukça etkili olmaktadır. Büyümeparametreleri, lipid peroksidasyon ve prolin birikimleri de dikkatealındığında; kültüvarlar arasında Sesamum indicum cv. Osmanlı veSesamum indicum cv. Cumhuriyet'in, Sesamum indicum cv. Orhangazi veSesamum indicum cv. Tan'a oranla daha etkili bir korunmamekanizmasına sahip olduğu görülmektedir.Anahtar Sözcükler: Sesamum indicum L., oksidatif stres, SOD, APOX,CAT, GR, prolin, H2O2, lipid peroksidasyon

Abstract:
In this study, relative tolerance and antioxidant mechanism ofSesamum indicum cv. Osmanlı, Sesamum indicum cv. Orhangazi,Sesamum indicum cv. Tan,Sesamum indicum cv. Cumhuriyet under NaClstress have been examined. We aimed to determine the differences ongrowth parameters (root and stem), photosynthetic efficiency, relativewater content, photosynthetic pigments, protein, proline, lipidperoxidation contents and antioxidative enzyme activities such assuperoxide dismutase (SOD; EC 1.15.1.1), peroxidase (POX; EC1.11.1.7), catalase (CAT; EC 1.11.1.6), ascorbate peroxidase (APOX; EC1.11.1.11), glutathione reductase (GR; EC 1.6.4.2) among four cultivarson days 7 and 21 under salt stress.Root and shoot lengths of all four cultivars were affected by saltstress and the growth of Orhangazi cultivar was the most inhibited one.When compared to other cultivars root and stem dry weights did not showmuch difference in cv. Cumhuriyet. Root and shoot fresh weights underNaCl treatment decreased significantly in all cultivars. Relative watercontent decreased in 100 mM NaCl treated Osmanlı and Cumhuriyetcultivars on day 21, but the rate of decrease was significant for the othercultivars. Photosynthesis rate, stomatal conductance and transpiration rateare found to have decreased significantly in all cultivars. Among theantioxidative enzyme activities, SOD activity increased in salt tolerantcultivars and POX activity increased significantly in cv Cumhuriyet ascompared to the other cultivars. APOX activities of all sesame cultivarsincreased but the rate of increase was higher in Osmanlı cultivar. Thehighest GR level was found in Osmanlı cultivar as well. Also prolinecontent was also higher in this cultivars as compared to the others.When we examine these results, the differences in antioxidativeenzyme activities among the cultivars were similar and these enzymeswere very effective in diminishing the effects of salt stress. However,when we consider growth parameters, lipid peroxidation and prolineaccumulation Sesamum indicum cv. Osmanlı and cv. Cumhuriyet had amore effective protection mechanisms as compared to cv. Orhangazi andcv. Tan.Key words: Sesamum indicum L., oxidative stress, SOD, APOX, CAT,GR, proline, H2O2, lipid peroxidation