Ispanakta kadmiyum toksisitesine bağlı oksidatif stres üzerine potasyum beslenmesinin etkisi
Effect of potassium nutrition on the cadmium toxicity- induced oxidative stress in spinach
Yazar: BURCU UYSAL
Danışman: DOÇ. DR. SELİM EKER
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, ıspanakta kadmiyum toksisitesine bağlı oksidatif stres üzerine potasyumun etkisi su kültüründe test edilmiştir. Bitkiler kontrollü iklim koşullarında değişik potasyum (50, 250 ve 2000 µM) ve kadmiyum (0 ve 20 µM) dozları altında yetiştirilmiştir. Kadmiyum uygulaması yeşil aksam ve kök kuru madde üretimini önemli oranda azaltmıştır. Potasyum uygulaması hem yeşil aksam hem de köklerde kadmiyum konsatrasyonunu azaltmıştır. Kadmiyum uygulaması hem yeşil aksam hem de köklerde lipid peroksidasyonu arttırmıştır. Potasyumun yeterli düzeyde uygulanması lipid peroksidasyonu üzerinde azaltıcı etkide bulunmuştur. Kadmiyum uygulaması altında artan potasyum beslenmesi hem askorbik asit hem de SH-bileşiklerinin azalmasına neden olmuştur. Potasyum ve kadmiyum uygulamaları altında süperoksit dismutaz (SOD) ve katalaz (CAT) aktivitelerindeki değişim benzer olmuştur. İlgili enzimlerin aktivitelerinde 2000 µM potasyum uygulaması altında, 20 µM kadmiyum uygulamasıyla belirgin bir yükselmeye yol açmıştır. Askorbat perokidaz (APX) aktivitesi kadmiyum uygulaması altında artan potasyum beslenmesiyle birlikte önemli ölçüde yükselmiştir Artan potasyum beslenmesi glutatyon redüktaz (GR) aktivitesisinin kadmiyum uygulaması altında hafif düzeyde yükselmesine neden olmuştur. Kadmiyum uygulaması tüm potasyum dozlarında guaiakol peroksidaz (GPX) aktivitesinin artmasına neden olmuştur. GPX aktivitesi, hem kadmiyum uygulamasının olmadığı hem de 20 µM cadmium uygulandığı koşullarda artan potasyum beslenmesiyle birlikte azalmalar göstermiştir.Sonuçlar, potasyum beslenmesinin iyileştirilmesinin, ıspanak bitkisini kadmiyum toksisitesine bağlı oksidatif strese karşı korumada, özellikle de hidrojen peroksit ve lipid peroksidasyonunun azaltılmasında kritik bir rol oynadığını göstermektedir.

Abstract:
In this study, the effect of potassium on the cadmium-induced oxidative stress in spinach was tested under hydroponic culture. Plants were grown under controlled climatic conditions at various potassium (50, 250 and 2000 µM) and cadmium (0 and 20 µM Cd) supplies. Cadmium treatment significantly reduced shoots and root dry matter production. Potassium application decreased cadmium concentration both in shoot and root. Cadmium application increased lipid peroxidation both in shoot and root. Sufficient amount of potassium application has a reducing effect on lipid peroxidation. The increased potassium nutrition at cadmium treatment decreased both ascorbic acid and SH-compounds. Superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities have a similar change at potassium and cadmium treatments. The 20 µM cadmium application revealed a significant increase on related enzyme activities in 2000 µM potassium treatment. The ascorbate peroxidase (APX) activity in cadmium treatment markedly increased with increasing potassium nutrition. The increasing potassium nutrition slightly increased glutathione reductase (GR) activity at cadmium treatment. Cadmium application caused increases in guaiacol peroxidase (GPX) activity at all potassium doses. The GPX activity showed decreases at treatment without cadmium and 20 µM application coupled with increasing potassium nutritionResults revealed that, enhancing potassium nutrition has a crucial role in protection of spinach against cadmium toxicity-induced oxidative stress, particularly by decreasing of hydrogen peroxide and lipid peroxidation