Bor toksisitesinin nohut (Cicer arietinum L.)bitkisinde bazı fizyolojik ve biyokimyasal özellikler üzerindeki etkileri
Effects of boron toxicity on some physiological and biochemical characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.)
Yazar: MURAT ARDIÇ
Danışman: PROF.DR. SÜLEYMAN TOKUR ; PROF.DR. İSMAİL TÜRKAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany

Özet:
BOR TOKSİSİTESİNİN NOHUT (Cicer arietinum L.) BİTKİSİNİN BAZIFİZYOLOJİK VE BİYOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİMURAT ARDIÇÖZETBor elementi (B); bitkiler için gerekli optimum miktarı ile toksisite sınırı, çok yakınolan bir mikro elementtir. Kurak ve yarıkurak bölgelerde soğuk hava ile birlikte sıklıklagörülen bor toksisitesi, ülkemizin özellikle Orta Anadolu Platosunda önemli bir problemolarak karşımıza çıkmaktadır.Nohut (Cicer arietinum L.) bitkisinin anavatanı Anadolu olup ilk çağlardangünümüze değin tarımı yapılan ekonomik değeri yüksek olan bitkilerden biridir.Bu çalışmada, bor stresine karşı dayanıklılık dereceleri bilinmeyen; iki nohut (Cicerarietinum L.) kültür formuna (kuraklığa toleranslı Gökçe ve kuraklığa duyarlı Küsmen 99)100 mM ve 400 mM B uygulamasının oluşturduğu toksisite stresi; büyüme parametreleri(kök ve gövde), bağıl su içeriği, net fotosentetik verim, bitkilerde biriken B miktarı, prolin,malondialdehit miktarları ve süperoksit dismutaz izozimleri (SOD), askorbat peroksidaz(AP), katalaz (CAT), peroksidaz (POX) ve glutasyon reduktaz (GR) gibi antioksidantenzim aktiviteleri bakımından karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.Gökçe ve Küsmen 99 nohut çeşitlerinde B toksisitesi; etkisini ilk önce araştırmabitkilerinin yapraklarında nekrotik bölgelerin oluşumuyla göstermiş, daha sonra da kök vegövde gelişiminin etkilendiği görülmüştür. Küsmen 99'da gelişim evresinde meydanagelen zarar Gökçe kültür çeşidine kıyasla daha fazladır. Bitkilerde B sırasıyla en fazlayapraklarda, gövdelerde, en az ise köklerde birikmiştir. Küsmen 99 nohut çeşidinde birikenB miktarı Gökçe nohut çeşidinden daha fazladır.Gökçe ve Küsmen 99 nohut çeşitlerinde süperoksitdismutaz (SOD), askorbatperoksidaz (AP) ve prolin miktarlarında artış; peroksidaz (POX) miktarlarında ise azalmabelirlenmiştir. Gökçe nohut çeşitinde katalaz (CAT) ve glutasyon redüktaz (GR)miktarında artış; Küsmen 99 nohut çeşitinde katalaz (CAT) ve glutasyon redüktaz (GR)miktarında azalma belirlenmiştir.Çalışmamızda B toksisitesinin her iki nohut çeşidinde de strese karşı savunmamekanizmaları işlemiş, kuraklığa toleranslı Gökçe nohut çeşidinin, kuraklığa duyarlıKüsmen 99 nohut çeşidine göre B toksisite stresine daha dayanıklı olduğu belirlenmiştir.Anahtar kelimeler: Antioksidant enzimler, Bor toksisitesi, Nohut (Cicer arietinumL.)

Abstract:
EFFECTS OF BORON TOXICITY ON SOME PHYSIOLOGICAL ANDBIOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF CHICKPEA (Cicer arietinum L.)MURAT ARDIÇSUMMARYThe boron element is a microelement with optimum amount and its toxicityboundaries are very close to each other. Boron toxicity, frequently seen in arid andsemiarid regions in cold weather, is an important problem in the Central AnatolianPlateau.The chickpea plant, which originated in Anatolia, has high economical value andit has been cultivated since ancient times.In this study, the effect of boron toxicity stress on two chickpea varieties (Gökçe,which is tolerant to drought and Küsmen 99, which is sensitive to drought), withunknown boron stress tolerance capacity, were investigated comparatively through twodifferent (100 mM and 400 mM) boric acid concentrations. Boron has been studied interms of growth parameters, relative water content, net photosynthetic efficiency,accumulation of Boron elements in the plant, proline, malondialdehyde contents andactivities of some antioxidant enzymes such as superoxide dismutase isozymes,ascorbate peroxidase, catalase, peroxidase and glutathione reductase in two chickpea(Cicer arietinum L.) cultivars differing in boron toxicity tolerance comparatively.The first boron toxicity effect appeared as necrotic formation on leaves and laternegative effect was observed on shoots and roots. Damage to Küsmen 99 was biiggerthan that to Gökçe. Boron element was accumulated in both cultivars by order ofleaves, shoots and roots. Boron was accumulated much more in Küsmen 99 than inGökçe.It has been determined that in Gökçe and Küsmen 99, activities of superoxidedismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APOX) and proline increased, peroxidase(POX) decreased. On the other hand, in Gökçe, activities of catalase (CAT),glutathione reductase (GR) increased. In Küsmen 99, activities of catalase (CAT),glutathione reductase (GR) decreased.These findings suggest that both Gökçe, which is tolerant to drought, and Küsmen99, which is sensitive to drought defense system against effect of boron toxicity,worked. Gökçe cultivar is more tolerant to boron than is Küsmen 99.Key words: Antioxidant enzymes , Boron toxicity, Chickpea (Cicer arietinum L.)