Ctenanthe setosa'da yaprak kıvrılması sırasında apoplastik ve simplastik alanlarda antioksidan sistemde meydana gelen değişimler
Antioxidant system changes in apoplastic and symplastic areas during leaf rolling in Ctenanthe setosa
Yazar: NESLİHAN SARUHAN GÜLER
Danışman: PROF. DR. ASIM KADIOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Kuraklık = Drought ; Su potansiyeli = Water potential

Özet:
Bu çalışmada 56 gün kuraklık periyoduna maruz bırakılan Ctenanthe setosa'da yaprak kıvrılmasının, kuraklığın 35. gününde başladığı ve yaprak kıvrılma derecesinin giderek arttığı gözlendi. Yaprak kıvrılma derecesindeki artış boyunca nispi su içeriği, yaprak su potansiyeli ve stoma iletkenliğinin azaldığı bulundu. Yaprak simplastik alanında kıvrılma periyodu boyunca en yüksek aktiviteyi katalaz (CAT) ve guaiakol peroksidaz (GPX) gösterirken, süperoksit dismutaz (SOD) ve askorbat peroksidaz (APX) aktivitelerinde önemli bir değişimin olmadığı görüldü. APX aktivitesi dışında petiyol simplastik alanında da benzer durumun olduğu belirlendi. Yaprak apoplastik alanında ise en yüksek artışın APX ve GPX aktivitelerinde olduğu, CAT ve SOD aktivitelerin de ise çok az bir artışın olduğu kaydedildi. Petiyol apoplastik alanında SOD, APX ve CAT aktivitelerinde nispeten az bir artışın olduğu belirlenirken, en yüksek artışın sadece GPX aktivitesinde olduğu bulundu Simplastik glutatyon redüktaz (GR), dehidroaskorbat redüktaz (DHAR) ve monodehidroaskorbat redüktaz (MDHAR) aktivitelerinin yaprakta arttığı, petiyolde ise GR aktivitesinin apoplastik alanda arttığı simplastta ise azaldığı bulundu. DHAR ve MDHAR aktivitelerinin apoplastta bulunmadığı belirlendi. Ayrıca polifenol oksidaz (PPO) aktivitesinin yaprak simplastik alanında azalırken, her iki bitkisel yapının apoplastik alanında arttığı bulundu. İndirgenmiş glutatyon (GSH) içeriğinin yaprak ve petiyolde kıvrılma derecesi arttıkça arttığı, yükseltgenmiş glutatyon (GSSG) içeriğinin ise yaprakta azalırken petiyolde önemli ölçüde değişmediği belirlendi. Askorbat (ASC) miktarının yaprak ve petiyol simplastik alanında azaldığı apoplastik alanında arttığı bulundu. Diğer taraftan dehidroaskorbat (DHA) miktarının yaprak apoplast ve simplastik alanlarında arttığı, petiyolde ise azaldığı kaydedildi. Hidrojen peroksit (H2O2) ve süperoksit (O2? ? ) içeriğinin yaprak ve petiyol apoplastik ve simplastik alanlarında % 54 kıvrılma derecesine kadar arttığı daha sonra azaldığı tespit edildi. NAD(P)H oksidaz aktivitesinin yaprakta artarken petiyolde değişmediği saptandı. Elde edilen bulgulara göre, C. setosa'nın kıvrılma boyunca hem simplastik hem de apoplastik alanda ROS temizleyici etkili bir antioksidan mekanizmaya sahip olduğu sonucuna varıldı.

Abstract:
In this study, it was seen that leaf rolling has begun on the 35th of drought period and the degree of leaf rolling has gradually increased in Ctenanthe setosa exposed to 56 days of drought periods. It was found that the relative water content, leaf water potential and stomatal conductance decreased while leaf rolling was increasing. In symplast the highest changes were found in catalase (CAT) and guaiacol peroxidase (GPX) activities when compared to the controls during leaf rolling period. No significant change was observed in superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) activities in symplast of leaf. The same phenomenon was also present in symplast of petiole except for APX activity. In the leaf apoplastic area, the highest increase was observed in APX and GPX activities, while a slight increase in CAT and SOD activities. In the petiole?s apoplast, the highest increment was only found in GPX activity, whereas there was a small increase in SOD, APX and CAT activities. Symplastic glutathione reductase (GR), dehydroascorbate reductase (DHAR) and monodehydroascorbate reductase (MDHAR) activities in the symplastic area increased in the leaf. As for the petiole, GR activity increased in the apoplastic area but decreased in the symplastic area. DHAR and MDHAR activities were seemed to be absent in apoplastic area. Polyphenol oxidase activity (PPO) also decreased in leaf symplast while it increased in apoplast of both plant parts. While symplastic reduced glutathione (GSH) content enhanced by increasing of leaf rolling in the leaf and petiole, oxidized glutathione (GSSG) content increased in the leaf but not changed in the petiole. The ascorbate (ASC) content in the apoplastic area increased in both plant parts, whereas symplastic ASC content decreased in the leaf and petiole during drought period. Furthermore, the apoplastic and symplastic DHA contents rose in the leaf but decreased in the petiole. Hydrogen peroxide (H2O2) and superoxide (O2? ? ) contents increased up to 54 % degree of rolling in the apoplast and symplast of leaf and petiole but decreased later. NAD(P)H oxidase activity increased in the leaf but not changed in the petiole during leaf rolling. In conclusion C. setosa has an effective antioxidant mechanism scavenging of ROS in symplast and apoplast areas during rolling.