Aşırı bor uygulamasının patateste (Solanum tuberosum L.) enzimatik aktivite değişimleri ile protein ve oksin içerikleri üzerine etkileri
Effects of excess boron on enzyme activity changes, protein and auxin contents of potatoes (Solanum tuberosum L.)
Yazar: MUAVVİZ AYVAZ
Danışman: PROF. DR. AVNİ GÜVEN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Bitki fizyolojisi = Plant physiology ; Bor toksisitesi = Boron toxicity

Özet:
Bu çalışmada ülkemiz topraklarında tarımı yapılan altı farklı patates (Solanum tuberosum L.) kültür çeşidi (V.Gogh, Resy, Sultan, Agria, Agatha, Granola) materyal olarak kullanılmıştır. Materyale bor uygulaması, kontrol ve 6 farklı aşırı bor konsantrasyonunda (0.05, 0.5, 2.5, 5, 12.5, 25 ve 50 mM) yapılmıştır. On beş gün bor uygulaması sonunda hasat edilen bitkilerde, gövde uzunluğu, gövde ve kök yaş ağırlığı, klorofil floresansı (Fv/Fm), malondialdehit (MDA), askorbat (AA), dehidro askorbat (DA), glutatyon (GSH), oksitlenmiş glutatyon (GSSG), total protein, içsel indol-3-asetik asit (IAA) ve absisik asit (ABA) miktarları, süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), askorbat peroksidaz (APX), glutatyon redüktaz (GR) enzim aktiviteleri tayin edilmiştir.Elde edilen bulgulara göre, uygulanan bor miktarı artışı ile bitkilerin gövde boyunda istastistiksel önemde olmayan; gövde ve kök yaş ağırlıklarında ise, uygulanan bor miktarı artışı ile anlamlı bir azalmanın olduğu saptanmıştır. Klorofil floresansına ilişkin 12.5, 25 ve 50 mM bor konsantrasyonlarının, patates kültür çeşitlerinde fotosentezi önemli ölçüde veolumsuz yönde etkilediği bulunmuştur. Malondialdehit (MDA) miktarındaki değişim, uygulanan bor miktarı artışı ile Van Gogh dışındaki tüm kültür çeşitlerinde azalma yönündedir. Total askorbat miktarları, uygulanan bor miktarı artışı ile Van Gogh'da değişim göstermezken, diğer tüm kültür çeşitlerinde, genellikle 2.5 mM bor uygulamasından başlayarak ve artan bor konsantrasyonuna zıt şekilde giderek azalmaktadır. Çeşitler arasında oksitlenmiş glutatyon miktarı bir değişim göstermezken; Resy, Sultan, Agatha kültür çeşitlerinde 5mM ve yüksek bor konsantrasyonları, indirgenmiş glutatyon miktarını artırmıştır.Total protein içeriği, Van Gogh, Agria ve Granola çeşitlerinde, bor uygulamasıyla önemli bir değişime uğramamış; Resy ve Agatha çeşitlerinde, bor konsantrasyon artışına paralel azalma görülmüş, Sultan çeşitinde artmıştır. İncelenen patates çeşitlerinde, süperoksit dismutaz ve glutatyon redüktaz aktiviteleri, uygulanan aşırı bor konsantrasyonuna ve çeşite bağımlı değişik tepkiler vermiştir. Katalaz aktivitesi, genel olarak tüm çeşitlerde, bor konsantrasyonu artışına paralel olarak azalmış, askorbat peroksidaz aktivitesi ise artmıştır. Yapılan bor uygulamaları, tüm çeşitlerde indol-3-asetik asit miktarında artışa neden olurken, absisik asit içeriğinin çeşit ve bor konsantrasyonu ile değişim gösterdiği saptanmıştır.

Abstract:
In this study, six different potato (Solanum tuberosum L.) cultivars (V.Gogh, Resy, Sultan, Agria, Agatha, Granola) which are cultivated in Turkey were used as a study material. Boron was applied as control and as excess in six different concentrations (0.05, 0.5, 2.5, 5, 12.5, 25 ve 50 mM). At the end of 15 days of excess boron application, plants harvested and stem length, stem-root dry-fresh weight content, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), malondialdehyde (MDA), ascorbate (ASC), dehydroascrobate (DA), glutathione (GSH), oxidized glutathione (GSSG), total protein, endogen IAA and ABA content, superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR) enzyme activity analyses were carried out.According to the obtained data, it was found that plant shoot heights did not change significantly, while shoot and root fresh weight decreased significantly with increasing boron concentrations. With 12.5, 25 ve 50 mM boron concentrations, photosynthesis was negatively affected.Malondialdehyde (MDA) content decreased with increasing boron concentrations in all cultivars except V.Gogh. In all cultivars except V.Gogh, total ascorbate content decreased with increasing boron concentrations, starting from 2.5.mM boron application. Altough GSSG content did not change significantly among cultivars, boron concentrations higher than 5mM increased GSH content at Resy, Sultan and Agahta cultivars. With increasing boron concentrations, total protein content didn?t change significantly in Van Gogh, Agria and Granola, decreased in Resy and Agatha cultivars, and increased in Sultan. Superoxide dismutase and glutathione reductase activity varied among different cultivars depending on boron concentrations and type of cultivar. Parallel to increasing boron concentrations, CAT activity decreased and APX activity increased in all cultivars. Boron application increased endogen IAA content in all cultivars whereas endogen ABA content changed with cultivar and increasing boron application. According to the results, responses to increasing boron concentrations varied among Van Gogh, Resy, Sultan, Agria, Agahta and Granola potato cultivars.