Tuzluluk stresinin bazı arpa (Hordeum spp)türleri üzerindeki fizyolojik ve biyokimyasal etkilerinin araştırılması
Investigation of effects of salt stress on the physiological and biochemical of some hordeum species(Hordeum spp)
Yazar: BURCU SEÇKİN
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TÜRKAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Genel Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada deniz arpası (Hordeum marinum) ve kültür arpası olan (Hordeum vulgare)'deki tuz stresinin uyardığı oksidatif hasara karşı tolerans mekanizmaları karşılaştırmalı olarak araştırıldı. 7 gün boyunca 0, 150 ve 300 mM NaCl stresine maruz kalan H. marinum ve H. vulgare cv. Tokak 157/37 türlerindeki büyüme, stoma iletkenliği, klorofil flüoresansı, lipit peroksidasyon düzeyleri, antioksidan enzim aktiviteleri ((süperoksit dismutaz (EC 1.15.1.1), katalaz (EC 1.11.1.6), peroksidaz (EC 1.11.1.7), askorbat peroksidaz (EC 1.11.1.11), glutasyon reduktaz (EC 1.6.4.2)) ve onların izoenzim profillerindeki değişimler tespit edildi. 150 mM NaCl, her iki türün gövde uzunluklarında herhangi bir değişime neden olmazken, 300 mM NaCl, H. vulgare'de daha fazla azalmaya neden olmuştur. 300 mM NaCl, stoma iletkenliğinde azalmaya neden olurken, bu azalma H. vulgare'de belirgin olarak görülmüştür. Tuz stresi her iki türün klorofil flüoresansında herhangi bir etkiye neden olmamıştır. Lipit peroksidasyon düzeyleri tuz stresi altında H. marinum'da değişmezken, 300 mM NaCl'de H. vulgare'de % 60 oranında artmıştır. 150 mM NaCl stresi her iki türde antioksidan enzim aktivitelerini (SOD hariç) arttırmıştır. 300 mM NaCl'de H. vulgare'de bazı antioksidan enzimlerin aktiviteleri ve izoenzimleri değişmezken ( CAT, POX, APX), bazıları (SOD ve GR) azalmıştır. Bununla birlikte 300 mM NaCl, H. marinum'un tüm antioksidan enzimlerinin aktivitelerini arttırmıştır. Ayrıca aynı konsantrasyonda H. marinum'da (APX5, POX5, GR5) yeni izozimler belirirken, bazı izoenzimlerin (APX 1,2,6,7; POX 1,2,4; GR 1,3,6) yoğunlukları artmıştır. Bu sonuçlar, H. marinum'un tuz stresinin sebep olduğu oksidatif hasara karşı H. vulgare'den daha fazla uyarılmış antioksidan enzim ve izoenzim aktivitesiyle daha etkili bir koruma mekanizması gösterdiğini ortaya koymaktadır.Anahtar Kelimeler: Antioksidan enzimler, Hordeum marinum, Hordeum vulgare, tuz stresi

Abstract:
In the present work, the mechanism of tolerance to salt-induced oxidative stres in sea barleygrass (Hordeum marinum) and cultivated barley (Hordeum vulgare) were examined, comparatively. We investigated the changes in growth, stomatal conductance, chlorophyll fluorescence, lipid peroxidation level, antioxidant enzyme activities ((superoxide dismutase (EC 1.15.1.1), catalase (EC 1.11.1.6), peroxidase (EC 1.11.1.7), ascorbat peroxidase (EC 1.11.1.11), glutathione reductase (EC 1.6.4.2)) and their isoenzymatic profiles in H. marinum and H. vulgare cv. Tokak 157/37 exposed to 0, 150 and 300 mM NaCl stres for 7 days. 150 mM NaCl did not cause significant changes in shoot lenghts of both species while reduction occurred under 300 mM NaCl, being higher in H.vulgare than in H. marinum, 300 mM NaCl caused reduction in also stomatal conductance, but it was more pronounced in H. vulgare than in H. marinum. Chlorophyll fluorescence was not affected by salinity in the both species. Lipid peroxidation level showed no change in H. marinum under salt stres while 300 mM NaCl caused a % 60 increase in H. vulgare. At 150 mM NaCl, upregulation of antioxidant enzymes (except SOD) occurred in both species. However, in H. vulgare, together with their isoenzymes, activities of some antioxidant enzymes were remained unchanged (CAT, POX and APX) or even decreased (SOD, GR) at 300 mM NaCl. Nevertheless, 300 mM NaCl caused a significant increase in the activities of all antioxidant enzymes in H. marinum. Moreover, in H. marinum, not only new isoenzymes were present (POX5, APX5, GR5), but also some isoenzymes strongly expressed in intensity (POX1,2,4; APX 1,2,6,7; GR 1,3,6). These findings possibly suggest that H. marinum has a better protection mechanism against salt-induced oxidative damage by inducing activity of antioxidant enzymes and their isoenzymes than the H. vulgare.Keywords: Antioxidant enzymes, Hordeum marinum, Hordeum vulgare, Salt stress