Bor stresi uygulanmış bitkilerde (kırmızı mercimek ve arpa) farklı azot kaynaklarının ve bazı nutrient ilavelerinin büyüme ve stres parametreleri üzerine etkisinin incelenmesi ve karşılaştırılması
The investigation and comparison of growth and stress parameters under boron stress when different nitrogen sources and some nutrient were added on plants(red lentil and barley)
Yazar: MUAMMER TEPE
Danışman: PROF. DR. TÜLİN AYDEMİR
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Bu çalışmada, kırmızı mercimek ve arpa bitkilerine 5 ve 10 mM bor stresi uygulanması üzerine değişik azot kaynaklarının ve kalsiyumun etkisini inceledik. On gün çimlendirilmiş kırmızı mercimek(yerli) ve arpa(tokak) bitkileri 16 saat ışık-8 saat karanlık büyüme çemberinde 7 gün boyunca bor stresi ile farklı azot kaynaklarına(10 mM azot içeren NH4 Cl, KNO3, Üre) ve değişik konsantrasyonlarda (8 ve 10 mM) kalsiyuma maruz bırakıldı.Bor stresi uygulanan kırmızı mercimek bitkilerinin azot kaynaklarının değiştirilmesi sonucunda filizlerinde(yaprak+gövde) ve köklerinde kontrol gruplarına göre askorbat peroksidaz ve katalaz aktivitelerinin düştüğü (p<0,05) belirlendi. Arpa bitkilerinin filiz ve köklerinde ise katalaz ve askorbat peroksidaz aktivitelerin artış olduğu tespit edildi, süperoksit dismutaz, guasikol peroksidaz, lipoksigenaz aktivitelerinin ise her iki bitkinin filiz ve köklerinde bor stresi ile arttığı belirlendi (p<0,01). MDA, H2O2, prolin miktarlarında da artış (p<0,05) gözlenmiştir. % Relatif büyüme hızında da bor stresine bağlı olarak azalmalar (p<0,05) belirlendi. Fotosentetik pigmentlerde ise bor stresine bağlı olarak azalmalar(p<0,01) belirlendi. Kırmızı mercimek bitkisinde ki değişimler arpa bitkisine göre daha yüksek düzeyde belirlenmiştir. Ayrıca NH4+ azot kaynaklı örneklerde ki değişimin diğer gruplara göre daha düşük seviyede olduğu tayin edilmiştir.Bor stresi uygulanan kırmızı mercimek ve arpa bitkilerinin azot kaynaklarının değiştirilmesi üzerine kalsiyum ilavesinin incelenmesinde ise filizlerinde ve köklerinde kontrol gruplarına göre askorbat peroksidaz ve katalazda aktivitelerinde artışlar(p<0,05), süperoksit dismutaz ve guasikol peroksidaz aktivitelerinde azalmalar gözlendi. MDA, H2O2, prolin miktarlarında da azalmalar (p<0,05) belirlendi. % Relatif büyüme hızında ve toplam klorofil miktarında kalsiyum konsantrasyonuna bağlı olarak artışlar (p<0,05) belirlendi. İki bitkiyi kıyaslayacak olursak mercimek bitkisindeki değişimler arpa bitkisine göre daha yüksek düzeyde belirlendi. Ayrıca azot kaynakları açısından değerlendirecek olursak KNO3 kullanılan örneklerde ki değişimin diğerlerine oranla daha yüksek düzeyde (p<0,05) olduğu tespit edilmiştir.Sonuç olarak, Bor toksisitesinin yüksek olduğu topraklarda NH4+ azot kaynaklı gübrelerin kullanılması ya da kalsiyum ilaveli KNO3 azot kaynaklı gübrelerin kullanılması, yapılan denemeler sonucunda daha uygun bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the effects of different nitrogen sources on lentil and barley plants, which were exposed to 5 and 10 mM boron stress previously, were studied. After ten-day germination, the lentil (Native) and arpa (Tokak157/37,) were incubated 16-hour lighted and 8-hour darkened per day for 7-day growth cycle under the conditions of boron stress via different nitrogen sources (10 mM nitrogen in NH4 Cl, KNO3, Urea). As consequence of changes in nitrogen sources of the plants, The effect of boron toxicity on the activities of SOD, GPX and LOX was the similar in the two species but the levels of CAT and APX activities were different in both species under 5 and 10 mM boron stress (p<0,01). SOD, GPX and LOX activies increased in the roots and shoots of boron treated plants as compared with the controls (p<0,01). The concentrations of MDA, H2O2, and proline showed increases (p<0,05). There were determined decreases in the relative growth rate (%), and photosynthetic pigments related to boron stress, (p<0,05) and (p<0,01) respectively. The changes in the lentil were obtained much more than those in the barley. In addition, the changes in the groups in which NH4+ was used as nitrogen source were obtained at lowest levels.The effects of Ca addition on the certain parameters were examined via changing the nitrogen sources of the lentil and barley plants,. Addition of Ca led to changes in ascorbat peroxidase and catalase activities in shoots and roots of the boron-stressed lentil and barley plants, were obtained higher than the control groups (p<0,05), while superoxide dismutase and guasikol peroxidase showed lower activities. The concentrations of MDA, H2O2, and proline showed decreases (p<0,05). There were determined increases in the relative growth rate (%), and photosyntehic pigments related to calcium concentrations, (p<0,05) for both of them. The changes in the lentil were obtained much more than those in the barley. In aspect of nitrogen sources the highest changes were obtained at the groups in which NO3- was used as a nitrogen source.As a conclusion, the fertilizers which contain NH4+, or Ca added NO3- as a nitrogen source should be used in the boron stressed farmlands.