Ayçiçeği (Helianthus annuus L.) bitkisinde kadmiyum sülfat (CdSO4) uygulamasının bazı metabolik olaylar üzerine etkisi
The effect of cadmium sulphate (CdSO4) treatment on some metabolic events in sunflower (Helianthus annuus L.)
Yazar: ZEYNEP BANU DOĞANLAR
Danışman: DOÇ. DR. FÜSUN YÜREKLİ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany

Özet:
Bu çalışmada, değişik konsantrasyonlarda kadmiyum sülfat (CdSO4) uygulamasınınayçiçeği bitkilerinin yaprak, gövde ve kök doklarında Cd birikimi, fitokelatin ve toplamçözünebilir protein miktarı ve nitrik oksit (NO) düzeyleri üzerine etkileri araştırılmıştır.Çalışmada, 11 çeşit ayçiçeği (Helianthus annuus L.) bitkisine değişikkonsantrasyonlarda kadmiyum sülfat (CdSO4) uygulaması yapılarak Cd'a en dayanıklı ve enduyarlı ayçiçeği bitkileri saptanmıştır. 11 çeşit ayçiçeği bitkisinden Cd uygulamasına endayanıklı olarak Meriç ve en duyarlı olarak da Tarsan 1018 çeşitlerinin çalışmadakullanılmasına karar verilmiştir. Hoagland kültür çözeltisinde 15 gün yetiştirilen ayçiçeğibitkilerine 2 ve 4 gün süre ile CdSO4 (150 ?M, 200 ?M 250 ?M ve 300 ?M) uygulamasıyapılmıştır.Çalışmanın sonunda, çalışmada kullanılan Meriç ve Tarsan 1018 çeşitlerinin değişikkonsantrasyonlarda CdSO4 uygulanmış kültür koşullarında yaprak, gövde ve kök dokularındaCd birikiminin zamana bağlı olarak artış gösterdiği saptanmıştır. Dayanıklı Meriç çeşidindeCd birikiminin ve fitokelatin miktarlarının duyarlı Tarsan 1018 çeşidinden daha düşük olduğubulunmuştur. Toplam çözünebilir protein miktarlarının Cd uygulamasından 2 ve 4 gün sonraher iki çeşitte de azaldığı ve bu azalmanın Tarsan 1018 çeşidinde daha belirgin olduğusaptanmıştır. Nitrik oksit (NO) düzeylerinde ise, Meriç çeşidinde Cd uygulamasına bağlıolarak artış görülürken, Tarsan 1018 çeşidinde 2. günde her üç dokuda da artış ve azalışlarınolduğu 4. günde ise artışların olduğu bulunmuştur. Tüm konsantrasyonlar ve her iki uygulamazamanında dayanıklı Meriç çeşidinde NO düzeyleri Tarsan 1018 çeşidine göre daha yüksekbulunmuştur.Sonuç olarak, Meriç çeşidinin Tarsan 1018 çeşidine göre yaprak, gövde ve kökdokularında daha az Cd biriktirmesi ve daha düşük miktarda fitokelatin sentezlemesi, toplamçözünebilir protein miktarındaki azalmanın daha az olması ve yüksek düzeyde NOsentezlemesinden dolayı Cd stresine dayanıklı bir çeşit olabileceğini düşündürmektedir.ANAHTAR KELİMELER: Helianthus annuus, ayçiçeği, ağır metal stresi, kadmiyum (Cd),fitokelatin, toplam çözünebilir protein, nitrik oks

Abstract:
In this study, effects on Cd accumulations, amount of phytochelatin, total protein andnitric oxide levels in leaves, stem and root tissues were investigated under different cadmiumsulphate (CdSO4) conditions.Tolerant and sensitive sunflower plants were determined by treatments of differentcadmium sulphate (CdSO4) concentrations on 11 varieties of sunflower (Helianthus annuusL.). Meriç and Tarsan 1018 varieties as the most tolerant and most sensitive to Cdapplications were decided to use our experiments. CdSO4 treatments (150 ?M, 200 ?M 250?M ve 300 ?M) were applied for 2 and 4 days to sunflower plants grown in Hoagland cultureconditions for 15 days.Accumulation of Cd in leaf, stem and root tissues in both Meriç and Tarsan 1018varieties treated with different concentrations of Cd, were observed to increase depending onthe exposure time. Cd accumulation and amounts of phytochelatin were found to be lower intolerant Meriç variety compared to sensitive Tarsan 1018 variety. It was observed that thetotal soluble protein amounts reduced after 2 and 4 days of Cd application in both varietiesbut in Tarsan 1018 variety this decrease was more obvious. For nitric oxide levels, there wasan increase in Meriç variety depending on the concentration of the Cd treatment and in Tarsan1018 variety there was a variation for all three tissues in the 2nd day and there was an increasein the 4th day. For all concentrations and both exposure times NO levels in tolerant Meriçvariety were higher than those of sensitive Tarsan 1018 variety.In conclusion, Meric variety was considered as tolerant to Cd stress comparing toTarsan 1018 variety, because it accumulated less Cd in leaves, stem and roots, produced lessphytochelatin, decrease of the total protein was less and synthesised high levels of nitricoxide.KEY WORDS: Helianthus annuus, ayçiçeği, heavy metal stress, cadmium (Cd),phytochelatin, total soluble protein, nitric oxide