Tuz stresi altındaki mısır (Zea mays L.) bitkisinde askorbik asit uygulamalarının fizyolojik ve biyokimyasal etkisinin araştırılması
Investigation of the physiological and biochemical effects of ascorbic acid applications in corn (Zea mays L.) plant under salt stress
Yazar: EBRU TORLAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ DOĞRU
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany

Özet:
Bu çalışmada tuz stresi (50, 75 ve 100 mM NaCl) altındaki bir mısır genotipinde
(Zea mays L. cv. Ada 9510) foliar askorbik asit (100 ppm) uygulamasının etkisi bazı
fizyolojik ve biyokimyasal parametreler yardımıyla araştırılmıştır. Çalışmada
kullanılan tüm tuz konsantrasyonları mısır yapraklarındaki süperoksid dismutaz,
askorbat peroksidaz, glutatyon redüktaz ve guaiakol peroksidaz aktivitesini ve
indirgenmiş askorbik asit miktarını ilgili kontrollerle karşılaştırıldığında azaltmıştır.
Düşük süperoksid dismutaz aktivitesi tuz stresinin mısır yapraklarındaki süperoksid
radikali birikimini artırdığını göstermektedir. Benzer şekilde düşük askorbat
peroksidaz ve glutatyon redüktaz aktivitesi ile indirgenmiş askorbik asit miktarı
H 2 O 2 'nin parçalanmasından sorumlu olan askorbat-glutatyon döngüsünün
aktivitesinin de azaldığını işaret etmektedir. Bu sonuçlara uygun olarak, tuz stresi (75
ve 100 mM) altındaki mısır yapraklarında H 2 O 2 miktarının arttığı belirlenmiştir. Bu
da aynı tuz konsantrasyonlarında, yüksek MDA miktarı ile gösterildiği gibi, lipid
peroksidasyon derecesini artırmıştır. Tuz stresi altındaki mısır yapraklarında aynı
zamanda muhtemelen düşük antioksidant aktivite, yüksek H 2 O 2 miktarı ve lipid
peroksidasyonu nedeniyle fotosentetik pigment (klorofil a, klorofil b, toplam klorofil
ve toplam karotenoid) miktarı da azalmıştır. Foliar askorbik asit uygulaması ise tuz
stresi (75 ve 100 mM) altındaki mısır yapraklarındaki süperoksid dismutaz, askorbat
peroksidaz ve glutatyon redüktaz aktivitesini ve indirgenmiş askorbik asit miktarını
artırmıştır. Bu sonuçlar, foliar askorbik asit uygulamalarının tuz stresi altındaki mısır
yapraklarında süperoksid radikali birikimini azalttığını ve askorbat-glutatuon
döngüsü enzimlerini indüklediğini ispat etmektedir. Sonuçta yüksek antioksidant
enzim aktiviteleri tuz stresi altındaki mısır yapraklarında H 2 O 2 ve MDA miktarının
azalmasına ve fotosentetik pigment miktarının artmasını sağlamıştır.
Sonuçlarımıza göre foliar askorbik asit uygulamasının antioksidant kapasite ve
fotosentetik pigment miktarını artırarak, H 2 O 2 miktarı ve membran hasarını azaltarak
tuz stresinin mısır yapraklarında neden olduğu olumsuz etkileri iyileştirdiği
söylenebilir.

Abstract:
In this study, the effect of foliar ascorbic acid (100 ppm) application on maize genotype (Zea mays L. Ada 9510) under salt stress (50, 75 and 100 mM NaCl) was
investigated through some physiological and biochemical parameters. All salt
concentrations used in this study decreased superoxide dismutase, ascorbate
peroxidase, glutathione reductase, guaiacol peroxidase activity and reduced ascorbic
acid content in the leaves of maize plants as compared to respective controls. Lower
superoxide dismutase activity showed that salt stress increased superoxide radical
accumulation in the leaves of maize. Similarly, decreased level of ascorbate
peroxidase and glutathione reductase activity and reduced ascorbic acid content may
indicate lower efficiency of ascorbate-glutathione cycle which is responsible for the
degradation of H 2 O 2 . In consistent with these results, higher level of H 2 O 2 was
detected in the leaves of maize seedlings under salt stress (75 and 100 mM) and
therefore the degree of lipid peroxidation was found to increase, as indicated by
higher MDA content at the same salt concentrations. Photosynthetic pigment
(chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and total carotenoid) content was also
lower in the salt-stressed maize leaves as compared to controls, probably due to
lower antioxidant activity, higher H 2 O 2 accumulation and lipid peroxidation. Foliar
ascorbic acid application, on the other hand, increased superoxide dismutase,
ascorbate peroxidase and glutathione reductase activity and reduced ascorbic acid
content in the leaves of maize under salt stress (75 and 100 mM). These results
confirmed that foliar ascorbic acid application decreased superoxide radical
accumulation and induced ascorbate-glutathione cycle enzymes in the leaves of
maize genotype under salt stress. Therefore, higher activity of antioxidant enzymes
led to the lower H 2 O 2 and MDA content, and higher photosynthetic pigment content.
According to these results, it may be concluded that, foliar ascorbic acid application
ameliorates the negative effects of salt stress in maize leaves by increasing
antioxidant capacity and photosynthetic pigment content and by decreasing H 2 O 2
accumulation and membrane damage.