Marul fidelerinde bazı genlerin ifadelerindeki değişimler, biyokimyasal ve fizyolojik parametreler üzerine UV-B ve hümik asidin etkisinin belirlenmesi
Determination of UV-B tolerance and humic acid effects on some gen characteristics, biochemical and physiological parameters in lettuce (Lactuca sativa L.)
Yazar: NASTARAN SADEGHIAN
Danışman: DOÇ. DR. ÖZKAN AKSAKAL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada bir büyüme düzenleyicisi olan hümik asit (HA) ön uygulamasının ultraviyole B (UV-B) stresine maruz bırakılan marul (Lactuca sativa L.) fidelerinde fenilpropanoid yolunda görev alan bazı genlerin [fenilalanin amonyak liyaz (PAL) ve γ-tokofrol metiltransferaz (γ-TMT)] ifadelerindeki değişimler ile bazı biyokimyasal ve fizyolojik parametreler üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, 30 günlük marul fidelerine 10 mg/kg (HA I), 20 mg/kg (HA II), 30 mg/kg (HA III) HA çözeltisi verilmiş, uygulamadan 30 gün sonra fideler 3.3 Wm-2 UV-B radyasyonuna 12 saat maruz bırakılmış, hasat edilen marul yapraklarında moleküler, biyokimyasal ve fizyolojik değişimler incelenmiştir. UV-B uygulaması kontrol şartlarına göre malondialdehit (MDA), hidrojen peroksit (H2O2) ve süperoksit radikali (O2.-) miktarını, bazı antioksidan enzimlerin aktivitelerini [süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve askorbat peroksidaz (APX)], askorbik asit, tokoferol, toplam fenolik madde, toplam flavonoid miktarını ve antioksidan kapasiteyi artırmıştır. Buna ilaveten, klorojenik asit, kikorik asit, kafeik asit gibi fenolik bileşiklerin konsantrasyonları da UV-B uygulaması ile artmıştır. Yalnız UV-B uygulaması ile mukayese edildiğinde farklı konsantrasyonlarda HA uygulandıktan sonra UV-B stresine maruz bırakılan fidelerde PAL ve γ-TMT gen ifadesi, antioksidan enzimlerin aktiviteleri, askorbik asit, tokoferol, toplam fenolik madde, toplam flavonoid miktarı ve antioksidan kapasite önemli ölçüde artmış (P <0.05), MDA, H2O2 ve O2.- miktarı önemli oranda azalmıştır (P <0.05).
Sonuç olarak hümik asitin enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidan maddelerin birikimini artırmak yoluyla marul fidelerinde UV-B radyasyonunun sebep olduğu oksidatif hasarı azalttığı ve UV-B radyasyonunun yıkıcı etkilerine karşı bitkiyi koruduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, some genes involved in the phenylpropanoid pathway ]phenylalanine ammonia lyase (PAL) and γ-tocopherol methyltransferase (γ-TMT)[ were detected in the lettuce (L.) seedling of ultraviolet B (UV-B) stress pretreatment of a growth regulator, (γ-TMT)] and the effects on some biochemical were investigated on physiological parameters. Additionally, effect of pretreatment of humic acid (HA) as a growth regulator on changes in expressions of some phenylpropanoid pathway's genes [phenylalanine ammonia lyase (PAL) and γ-tocopherol methyltransferase (γ-TMT)] and also some biochemical and physiological parameters was investigated in lettuce (Lactuca sativa L.) plant exposed to ultraviolet B (UVB) radiation stress. For this purpose, amount of 10 mg/kg (HA I), 20 mg/kg (HA II) and 30 mg/kg (HA III) HA solution were given to the 30-day lettuce seedlings, then lettuces were exposed to 3.3 Wm-2 UV-B radiation, for a period of 12 h, and some molecular, biochemical and physiological changes in harvested lettuce leaves were investigated. UV-B application in compared to control conditions increased the amount of malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H2O2) and superoxide radical (O2.-), the activities of some antioxidant enzymes [superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX)], ascorbic acid, tocopherol, total phenolic substance, total flavonoid content and antioxidant capacity. Additionally, the concentrations of phenolic compounds such as chlorogenic acid, cichoric acid, and caffeic acid were increased by UV-B application. When results of UV-B application were compared parameters like PAL and γ-TMT gene expression, activities of antioxidant enzymes, ascorbic acid, tocopherol, total phenolic substance, total flavonoid amount and antioxidant capacity were significantly increased (P <0.05) in lettuce esexposed to UV-B stress after HA treatment at different concentrations, while the amount of MDA, H2O2 and O2- were decreased significantly (P <0.05). In conclusion, the protective role of humic acid in plants against the destructive effects of UV-B radiation has been determined by decreasing oxidative damage caused by UVB radiation in lettuce seedlings via increases in the accumulation of enzymatic and non-enzymatic antioxidant substances.