Salisilik asidin kadmiyum toksisitesi altındaki buğdaylarda apoplastik antioksidatif sistem üzerine etkilerinin araştırılması
The investigation of salicylic acid effects on the apoplastic antioxidative system on the wheat under cadmium toxicity
Yazar: DENİZ TİRYAKİ
Danışman: DOÇ. DR. ÖKKEŞ ATICI
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Botanik = Botany

Özet:
Bu araştırmada salisilik asit (SA) uygulamasının, kadmiyum (Cd) stresine maruz bırakılmış buğdayın (Triticum aestivum L.) iki farklı çeşidine (Bolal ve Doğu-88) ait yaprak ve köklerindeki apoplastik antioksidan enzim (katalaz, peroksidaz ve süperoksit dismutaz) aktiviteleri ile lipid peroksidasyonu ve hidrojen peroksit miktarı üzerine etkileri araştırılmıştır. Bitkiler 22/20oC'de toplam onsekiz gün büyütülmüşlerdir. Bitki yapraklarına onikinci gün farklı konsantrasyonlarda (0.01, 0.1, 1 mM) SA uygulanmış ve bundan 3 gün sonra, bitkilerin yetiştiği ortama farklı konsantrasyonlarda (25, 50, 100 µM) Cd uygulanmıştır. On sekizinci gün bitki yaprak ve kökleri araştırmamızda deney materyali olarak kullanılmışlardır.SA uygulamaları, katalaz (CAT) aktivitesini 50 ve 100 µM Cd'de Bolal yapraklarında artırırken, Doğu-88 de sadece 50 µM Cd'e maruz kalmış bitki yapraklarında artırmıştır. Köklerde ise, SA Bolal'da 25 µM Cd'de aktiviteyi artırmış, 100 µM'da düşürmüştür. SA, Doğu-88'de bütün Cd uygulamalarında CAT aktivitesini düşürmüştür. SA uygulamaları, POX aktivitesini 25, 50 ve 100 µM Cd'e maruz kalmış Bolal yapraklarında düşürürken, Doğu-88 ise artırmıştır. Kökte ise SA, 25 ve 50 µM Cd'de Bolal'da aktiviteyi artırırken, Doğu-88'de ise düşürmüştür. 100 µM Cd'de 0.01 ve 0.1 mM SA, Bolal'da aktiviteyi azaltırken, 1 mM SA artırmıştır. Ancak, SA uygulamalarının bütünü 100 µM Cd etkisi altındaki Doğu-88'de aktiviteyi düşürmüştür. SA uygulamalarının bütünü, 25 ve 50 µM Cd'e maruz kalmış Bolal ve Doğu-88 yapraklarında SOD aktivitesini genelde artırmıştır. Ancak, , 100 µM Cd'de Bolal yapraklarında aktiviteyi düşürürken, Doğu-88'de değiştirmemiştir. Kökte ise SA uygulamaları, 25 ve 50 µM Cd etkisine maruz kalmış Bolal'da aktiviteyi artırırken, Doğu- 88'de genelde düşürmüştür. Buna karşılık SA, 100 µM Cd'de Bolal'da aktiviteyi düşürürken, Doğu-88'de ise artırmıştır. SA uygulamaları, 25, 50 ve 100 µM Cd etkisi altındaki buğdayın Bolal çeşidinde lipid peroksidasyonunu (LPO) düşürürken, Doğu-88'de artırmıştır. SA uygulamaları H2O2 içeriğinde farklı bir etkiye sebep olmuştur. 25 µM Cd'de Bolal yapraklarında SA'nın 3 konsantrasyonuda H2O2 miktarını artırmıştır. Doğu-88 yapraklarında ise 0.1 mM SA H2O2 miktarında bir artış meydana getirmiştir. SA 50 µM Cd'de Bolal ve Doğu-88 yapraklarında H2O2 miktarını artırmıştır. 100 µM Cd'de Bolal yapraklarında 0.01 ve 0.1 mM SA uygulamaları aktiviteyi artırırken, 1 mM ise düşürmüştür. Doğu-88'de ise SA, aktiviteyi değiştirmemiştir. Sonuç olarak, bitkiler Cd stresine maruz kalmadan uygulanan SA, hem apoplastik antioksidatif enzimleri hem de LPO ve H2O2 miktarlarını düzenleyerek bir koruma sağlayabildiği görülmektedir. Ancak, buradan bu etkinin, bir türe ait çeşitler arasında farklı derecelerde olabileceği sonucu çıkmaktadır.Anahtar Kelimeler: Apoplast,, antioksidant enzim , katalaz, peroksidaz, süperoksit dismutaz.

Abstract:
In the study, the effects of salicylic acid (SA) application on apoplastic antioxidant enzymes (catalase, peroxidase, superoxide dismutase) activities with lipid peroxidation and hydrogen peroxide amount of two different kinds of (Bolal and Doğu-88) of wheat which were exposed to cadmium (Cd) stress were investigated. The plants were grown 22/20 oC for 18 days. The SA was applicated on the plant leaves at 12th day in different concentrations (0.01, 0.1, 1mM) and after three days the different concentrations (25, 50, 100µM) of Cd were applicated to the plants? growing media. The plants leaves and roots were used to as experiment material at 18th day.The SA applications increased the CAT (catalase) activity with the exposure of Cd at 50 and 100 µM for Bolal leaves while increasing only 50 µM of Cd for Doğu-88. However at the roots, SA increased at 25 µM of Cd at Bolal, decreased at 100 µM. SA decreased CAT activity for all of the Cd exposures. SA applications decreased the POX (peroxidase) activity at Bolal leaves which were exposed to 25, 50, 100 µM of Cd, while increased at Doğu-88. However the application of SA at the root, the exposure of Cd at 25 and 50 µM increased the activity at Bolal while decreased at Doğu-88. While 0.01, 0.1 mM of SA at the exposure of 100 µM Cd decreased the activity at Bolal, 1mM of SA increased. But, the whole applications of SA decreased the activity at Doğu-88 that were exposured of 100 µM Cd. All of the SA applications generally increased the SOD (superoxide dismutase) activity at Bolal and Doğu-88 leaves that were the exposure of 100 µM Cd didn?t change the activity at Doğu-88, while decreased at Bolal leaves. The applications of SA at the roots, the exposure of 25 and 50 µM Cd generally decreased the activity at Doğu-88 while increased at Bolal. On the contrary this SA decreased the activity at Bolal for 100 µM Cd while increased Doğu-88. SA applications decreased the LPO (lipid peroxidation) at Bolal leaves which were exposed to 25, 50, 100 µM of Cd, while increased at Doğu-88. The SA applications caused a different effect on the concentration of H2O2 (hydrogen peroxide). At the exposure of 25 µM Cd the three concentration of SA also increased the H2O2 amount at Bolal leaves. However 0.1mM of SA application caused on increase at H2O2 amount at Doğu-88 leaves SA increased both of the Bolal and Doğu-88 leaves at the exposure of 50 µM Cd. While 0.01 and 0.1 mM SA applications increased the activity, 1 mM decrease at the exposure of 100 µM Cd. SA didn?t change the activity at Doğu-88. As a result, it is seen that the SA applications to the plants without exposuring to the Cd, could ensure a protection by regulating both of the apoplastic antioxidative enzymes and LPO and H2O2 amounts. But from this study there is a conclusion that, this effect could be at different grades among kinds belonging a species.Keywords: Apoplast, antioxidant enzyme, catalase, peroxidase, superoxide dismutase.