Salisilik asidin arpada (Hordeum vulgare L.) soğuk toleransını sağlama ve apoplastik ile simplastik proteinler üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigating the effects of the salicylic acid on providing cold tolerance and apoplastic and symplastic proteins on barley (Hordeum vulgare L.)
Yazar: SALİH MUTLU
Danışman: DOÇ. DR. ÖKKEŞ ATICI ; PROF. DR. BARBOROS NALBANTOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Botanik = Botany
Dizin: Arpa = Barley ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Katalaz = Catalase ; Lipid peroksidasyonu = Lipid peroxidation ; Peroksidaz = Peroxidase ; Soğuk stresi = Cold stress ; Süperoksit dismutaz = Superoxide dismutase

Özet:
Bu araştırmada, soğuk stresine dayanıklı (Hordeum vulgare cv. Tokak) ve hassas (H. vulgare cv. Akhisar) arpanın yapraklarında donma hasarı, buz nükleasyon aktivitesi, apoplastik ve simplastik antioksidan enzimlerin (katalaz, peroksidaz ve süperoksid dismutaz) aktivitesi, lipid peroksidasyonu, H2O2 miktarı ve apoplastik proteinlerin SDS-elektroforezi üzerine, soğuk ve salisilik asidin (SA) etkileri araştırılmıştır. Ekim gününe göre bitki yapraklarına 7. gün 0.0, 0.1, ve 1 mM SA uygulanmış ve bitkiler kesim günlerinden (10., 17., 24., ve 31.) 3 gün önce soğuğa (4/7 oC) transfer edilmişlerdir.Soğuğa dayanıklı arpada 0.1 mM SA , 10 ve 17. günlerde 1 mM SA ise 24. günlerde, hassas arpada ise 0.1 mM SA, 10, 17 ve 24. günlerde 1 mM SA tüm günlerde donma hasarını azaltarak soğuğa karşı koruma sağlamıştır. Dayanıklı arpada soğuk uygulaması, 10 ve 17 günlük bitkilerde soğuk+SA uygulaması (0.1 ve 1 mM) tüm günlerde buz nükleasyon aktivitesini artmıştır. Hassas varyetede ise soğuk uygulaması tüm günlerde soğuk+SA ise 10 ve 24 günlük bitkilerde buz nükleasyon aktivitesini artırmıştır.Soğuk, dayanıklı arpada apoplastik CAT aktivitesini artırırken soğuk+1 mM SA aktiviteyi düşürmüştür. Hassas çeşitte ise soğuk aktiviteyi düşürürken soğuk+0.1 mM SA artırmıştır. Soğuk, apoplastik POD aktivitesini dayanıklı arpada artırırken soğuk+SA aktiviteyi düşürmüştür. Hassas çeşitte ise soğuk aktiviteyi 10 ve 31. günlerde düşürürken 17 ve 24. günlerde artırmış, soğuk+SA uygulaması ise artırmıştır. Hem dayanıklı hem hassas arpada soğuk apoplastik SOD aktivitesini düşürmüştür. Soğuk+SA uygulaması aktiviteyi dayanıklı çeşitte 10. ve 24. günlerde düşürmüş 17 ve 31.günlerde artırmış hassasta ise tüm günlerde artırmıştır.Soğuk, dayanıklı ve hassas arpada simplastik CAT aktivitesini artırmıştır. Soğuk+SA uygulaması dayanıklı varyetede CAT aktivitesini artırırken hassasta ise düşmüştür. Soğuk, simplastik POD aktivitesini dayanıklı ve hassas arpada düşürürken soğuk+SA uygulaması aktiviteyi artırmıştır. Simplatik SOD aktivitesi soğuk uygulamasıyla dayanıklı varyetede düşerken ve hassasta artmıştır. Soğuk+SA uygulaması dayanıklı varyetede (0.1 mM), hassasta (0.1 ve 1 mM) SOD aktivitesini artırmıştır.Lipid peroksidasyonu (LPO) soğuk uygulamasıyla her iki varyetede de artarken soğuk+SA ise düşürmüştür. Soğuk, H2O2 miktarını her iki varyetede düşürürken soğuk+SA dayanıklı arpada miktarı artırmış hassasta ise düşürmüştür.SDS-PAGE de dayanıklı arpada soğukla, bant şiddeti artarken soğuk+SA ile düşmüştür. Hassasta ise soğukla artan bant şiddeti soğuk+SA ile artmaya devam etmiş ayrıca yeni bantlar oluşmuştur..

Abstract:
In this study, effects of cold and salicylic acid on the freezing injury, ice nucleation activity, apoplastic and symplastic antioksidant enzymes (catalase, peroxidase and superoxide dismutase) activity, lipid peroxidation, H2O2 level and apoplastic proteins on SDS-electrophoresis on the leaves of barley which are resistant (Hordeum vulgare cv. Tokak) and sensitive (H. vulgare cv. Akhisar) to cold stress were investigated. According to planting day, 0.0, 0.1 and 1 mM SA were applied on plant leaves on the 7. day and plants were transferred into the cold (7/4 oC) before 3 days of cutting out (10., 17., 24. and 31.)SA treatment provided protection against the cold by decreasing freezing injury at cold resistant barley with 0.1 mM at the 10. and 17. days and with 1 mM at the 24. days but at sensitive barley with 0.1 mM SA at 10., 17., and 24 days and with 1 mM SA in all days. Cold increased ice nucleation activity at 10 and 17 day plants but cold+SA (0.1 and 1 mM) increased it all days. But at sensitive variety, cold increased ice nucleation activity on all days and cold +SA did it at 10. and 24. day plants.While cold increased apoplastic CAT activity on cold resistant barley, cold+1 mM SA decreased the activity. On sensitive variety, cold decreased the activity while cold+0.1 mM SA increased. While cold increased apoplastic POD activity on cold resistant barley, cold+SA decreased the activity. On sensitive variety, cold decreased the activity at 10. and 31. days while it increased at 17. and 24. days. But cold+SA treatment increased the activity. At the both cold resistant and sensitive barley, cold decreased apoplastic SOD activity. Cold+SA decreased the activity at resistant variety at 10 and 24. days while it increased 17 and 31. days but at sensitive one, it increased the activity on all days.Cold increased symplastic CAT activity at both resistant and sensitive barley. CAT activity increased by cold+SA at resistant variety but it decreased at sensitive one. While cold decreased symplastic CAT activity at both resistant and sensitive barley, cold +SA increased it at both of them. While Cold decreased symplastic SOD activity at the resistant variety, it increased at the sensitive one. Cold+SA increased SOD activity at the resistant variety (0.1 mM) but at the sensitive (0.1 and 1 mM).While lipid peroxidation (LPO) increased by the cold treatment at the both varieties, it decreased by the cold+SA treatment. While cold decreased H2O2 level at the both varieties, cold+SA increased it at the resistant but decreased at the sensitive.At the SDS-PAGE, cold increased the band intensity at the resistant while cold+SA decreased it. At the sensitive, the band intensity which increased by the cold continued to increase and occour new bands by cold+SA.