Tuz stresinin aspir (Carthamus tinctorius L.) çeşitlerindeki bazı fizyolojik ve biyokimyasal parametreler üzerine etkisinin incelenmesi
İnvestigation of the effect of salt stress on some physiological and biochemical parameters in the safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars
Yazar: ŞEKÜRE ÇULHA
Danışman: PROF. DR. HÜSNÜ ÇAKIRLAR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Aspir = Safflower ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Klorofil-A = Chlorophyll-A ; Malondialdehit = Malondialdehyde ; Prolin = Proline ; Tuz stresi = Salt stress ; İyon = Ion

Özet:
Bu araştırmanın amacı, tuz stresine toleranslı aspir (Carthamus tinctorius L.) çeşitlerini belirlemek ve tuzluluğun bitki büyümesi üzerine etkisi ile tuzluluğa karşı oluşturulan içsel savunma mekanizmaları arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktır.Çimlenme ve erken fide evresinde artan NaCl konsantrasyonlarına (0-kontrol-, 75, 150, 225, 300 mM NaCl) maruz kalan aspir çeşitlerinde çimlenme yüzdesi ile hipokotil ve radikula uzunlukları azalmıştır. Artan tuz konsantrasyonuna bağlı olarak çeşitlerin hipokotil ve radikula uzunluklarında benzer oranlarda gözlenen azalma, çimlenme yüzdesinde belirlenen azalmaya göre daha şiddetlidir.Büyüme evresinde, 12 gün boyunca çimlenme ve erken fide evresinde uygulanan aynı miktardaki NaCl konsantrasyonu ile oluşturulan tuz stresi, aspir çeşitlerinde ölçülen morfolojik parametreleri (gövde büyümesi, yaprak sayısı, taze ve kuru ağırlık) ile gerçek ve oransal su içeriğini olumsuz yönde etkilemiştir. Bu parametreler ışığında, çeşitler içinde en az etkilenen çeşit Dinçer, en fazla etkilenen çeşit ise Yenice olmuştur. Artan tuz stresine bağlı olarak, çeşitlerin yapraklarındaki malondialdehit (MDA) ile hidrojen peroksit (H2O2) miktarı ve iyon sızıntı oranı artmıştır. Tuz stresi aspir çeşitlerinin K+ miktarı ile K+/Na+ oranını azaltırken Na+ içeriğini artırmıştır. Tuz stresi çeşitlerin serbest prolin içeriğinin artmasına neden olmuştur ve tüm NaCl uygulamalarında en yüksek prolin birikimi Remzibey-05 çeşidinde belirlenmiştir. Ayrıca, tuz stresinde toplam klorofil (a+b) ve karotenoid içeriğini de azalmıştır. Bunun yanı sıra, tuz stresi çeşitlerde PSII'nin fotokimyasal aktivitesini de önemli düzeyde etkilemiştir. Ancak, bu etki çeşitlerin hiç birinde PSII aktivitesini durduracak düzeyde olmamıştır. Tüm klorofil a fluoresans parametreleri dikkate alındığında, çeşitler dayanıklıdan duyarlıya doğru Dinçer, Remzibey-05 ve Yenice olarak sıralanmıştır. Çeşitlerin tuz stresine karşı oluşturdukları içsel savunma sistemleri olarak bilinen antioksidan enzimlerin (SOD, POD, APX ve GR) aktivitelerindeki değişim incelendiğinde, bu enzimlerin uygulanan NaCl konsantrasyonuna ve çeşide göre farklı tepkiler oluşturduğu görülmüştür. Dinçer çeşidi antioksidan enzim aktivitesindeki artış ile diğer çeşitlere göre daha etkin bir savunma gerçekleştirmiştir.

Abstract:
The aim of this study was to determine tolerance of safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars to salt stress and find out the relation between the effect of salt stress on plant growth and endogenous defence mechanisms.At germination and early seedling stages, increasing NaCl concentrations (0-control-, 75, 150, 225, 300 mM NaCl) reduced germination percentage and the length of hypocotyl and root of safflower cultivars. Increasing salt concentrations led to similar decrease in the length of hypocotyl and root of cultivars, but this decrease was more dramatic than the decrease determined in germination percentage.At growing stage, salt stress which was carried out by the same NaCl concentration with germination and early seedling stages during 12 days, affected measured morphological parameters (stem growth, number of leaves, fresh and dry weight ) and relative and absolute water content of safflower cultivars negatively. According to this parameters, the cultivar Dinçer was less affected than the other cultivars, while Yenice was more affected. Malondialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide (H2O2) content and ion leakage ratio of the leaves of cultivars increased depending on increasing salt stress. Salt stress decreased K+ content and K+/Na+ ratio while increased the Na+ content. Salt stress induced the increase of free proline content and the highest proline accumulation was determined in Remzibey-05 cultivar at all NaCl applications. Also, salt stress decreased the total chlorophyll (a+b) and carotenoid content. In addition to that, salt stress affected the photochemical activity of PSII of cultivars significantly. However this effect has never reached the level at which the activity of PSII was blocked. Considering all of chlorophyll fluorecence parameters, cultivars were aligned from tolerant to sensitive as Dinçer, Remzibey-05 and Yenice. Analysis of the changes in the activity of antioxidant enzymes which are known as endogenous defence systems against salt stress, showed that this enzymes responded differently to the applied NaCl concentations and cultivars. The antioxidative defence of the cultivar Dinçer was more effective than the other cultivars with increasing antioxidant enzyme activities.