Pseudomonas syringae Pv. tomato ile uyarılan domates (Lycopersıcum esculantum Mill.) fidelerinde savunmayla ilgili bazı moleküler parametrelerin incelenmesi
The investigation of some molecular parameters related to defense in tomato seedlings (Lypersicum esculantum Mill.) infected by Pseudomonas syringae Pv. tomato
Yazar: HARUN ÖNLÜ
Danışman: DOÇ. DR. İSMET BERBER
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Bakteriyel benek hastalığı = Bacterial blotch disease ; Bitki hastalıkları = Plant diseases ; Bitki hormonları = Phytohormones ; Bitki patojeni bakteriler = Plant pathogenic bacteria ; Bitki patolojisi = Phytopathology

Özet:
Pseudomonas syringae pv. tomato domates bitkisinde bakteriyel leke hastalığına sebep olan Gram-negatif bitki patojeni bir bakteridir. Bu çalışmada P. syringae pv tomato ile uyarılan domates fidelerinde Magnezyum (Mg) ve Mangan (Mn) elementleri, indol-3-asetik asit (IAA) ve absisik asit (ABA) bitki hormonları, maltoz ve fruktoz şekerleri, prolin, nitrit-nitrat, toplam klorofil-karetenoid seviyeleri ve savunma protein profilleri ve bu parametreler arasındaki olası ilişkiler incelenmiştir. İz element analizlerine göre, Mn elementinin seviyesi 0., 4. ve 10. günlerde (68.48 ?g/ml, 46.25 ?g/ml ve 32.69 ?g/ml) hasta bitkilerde önemli oranda azalmıştır, kontrol grubunun 8. günü hariç bu oran benzerdir. Ayrıca Mg seviyesinde 10. günde (426.15 ?g/ml) kontrol bitkisiyle kıyaslandığında hasta bitkilerde bir azalma mevcuttur.Bulgularımız bakteri ile enfekte edilen domates bitkilerinde serbest L-prolin birikmesinin yükseldiğini göstermektedir. Patojen bulaştırılması ile kontrol grubuna kıyasla hasta domates bitkisinde nitrit içeriği 0. ve 1. günde yüksek olduğu halde, nitrat değerleri 0. ve 1. günde hasta bitkilerde düşük bulunmuştur. Nitrat değerlerinin hasta grupta 10. günde ölçülen 9.96 ?g/ml değerine rağmen, nitrit değerleri aynı gün hasta bitkide 266.6 ?g/ml olarak belirlenmiştir.Toplam hücre proteinlerinin SDS-poliakrilamid jel desenleri 69.9 kDa'luk proteinin hasta ve kontrol grubu domates bitkilerinde (2., 4., 8. ve 10. günlerde) önemli derecede arttığını görüldü. 54.3 kDa ağırlığındaki proteinin yalnızca 8. ve 10. günlerde kontrol hatlarda görülmüştür. Bulgularımız hasta bitkilerde 0. ve 2. günlerde absisik asit (ABA) seviyesinin kontrol grubu ile hasta bitkiler kıyaslandığında, diğer günler hariç, önemli oranda arttığını ortaya koydu (yaklaşık olarak 0.144 g/ml ve 0.135 g/ml). Diğer taraftan, indol-3 asetik asit (IAA) ölçümü yapılan bütün günlerde kontrolle hasta bitkiler kıyaslandığında hasta domates bitkilerinde önemli derecede (0.003-0.005 g/ml) azaldığı ortaya çıkmıştır.Sonuç olarak, bu çalışma, bakteriyal patojenlerin saldırılarına karşı bitki savunma mekanizmalarının düzenlenmesinde iz element, bitkisel hormon düzeyleri ve şeker içerikleri arasında karmaşık ilişkiler olduğunu göstermiştir.Anahtar Kelimeler: P. syringae, Mn, Mg, proline, nitrit-nitrat, PR-proteinleri, IAA, ABA ve şekerler.

Abstract:
Pseudomonas syringae pv. tomato is a Gram-negative plant pathogenic bacterium caused by bacterial speck infection in tomato plant. In the present study were investigated the levels of trace element (Mn and Mg), phytohormone (IAA and ABA), sugar (maltose and fructose), proline, nitrite-nitrate, total chlorophyll-caretenoid and response protein profiles after inoculation with P. syringae pv. tomato in tomato seedlings and determined the possible relationships their among. According to the trace elements analysis, the level of Mn decreased significantly on 0., 4. and 10. days (68.48 µg/ml, 46.25 µg/ml and 32.69 µg/ml, respectively)in infected plants, comparing to control groups, except for 8. day. Moreover, there was the decrease at the level Mg level (426.15 µg/ml) for 10. day, comparing to control plants (414.57 µg/ml).Our findings showed that accumulation of free L-proline rose continuously in tomato plants infected with virulent bacterium. Although nitrite contents were high on 0. and 1. days in tomato plants inoculated with the pathogen compared to uninfected groups, nitrate values were low in infected plants for 0. and 1. days. In contrary, despite the fact that nitrate value was measured for infected group as 9.96 µg/ml on 10., nitrite value was 266.6 µg/ml for same day in infected plants.SDS-polyacrylamide gel patterns of whole-cell protein showed that a 69.9 kDa protein was significantly increased in the most cases (2., 4., 8., and 10. days) for infected and uninfected tomato plants. The protein weighing 54.3 kDa showed only on 4. and 8. days control lines. Our data revealed that the levels abscisic acid (ABA) raised significantly on 0., and 2. days (0.144 g/ml and 0.135 g/ml, respectively) in infected plants, comparing to control groups, except for other cases. On the other hands, the measurements of indol-3-acetic acid (IAA) displayed that all cases there were significantly decreased infected tomato seedlings (among 0.003-0.005 g/ml), comparing to control groups (among 0.005-0.009 g/g).Finally, the results of this study indicated that there are complex relationships among sugar contents, trace element and endogenous phytohormone levels in the regulation of defense mechanisms against attacks by bacterial pathogens.Key words: P. syringae, Mn, Mg, proline, nitrite-nitrate, PR-proteins, IAA, ABA and sugars.