Rosehip extract induces antioxidant defense in wheat against short term drought stress


Creative Commons License

Acar O. , Baltacıer G.

Türkiye VII. Bitki Koruma Kongresi (Uluslararası Katılımlı), Çanakkale, Turkey, 14 - 17 November 2018, pp.137

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Çanakkale
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.137

Abstract

Drought is one of the major stress factors that reduce crop productivity by restricting plant growth and development while limiting photosynthesis. For this reason, it has more destructive effects than other stresses. On the other hand, the traditional use of medicinal and aromatic plants has practical applications as biostimulants in removing the effect of drought stress in agricultural crops. In this study, it was aimed to determine the use of rosehip herb as a natural activator tolerant to drought stress in two wheat varieties (Triticum aestivum cv. Sultan 95 (drought-susceptible) and cv. Tosunbey (drought-tolerant). In this context, biochemical effects (lipid peroxidation (TBARS), cell membrane permeability, peroxidase (POX) and catalase (CAT) activities) of short term (7d and 14 d) water scarcity were determined for the application of 20% rosehip extract in 21d wheat seedlings. According to our results, rosehips extract (RHE) application increased the POX activity by 2-fold in the control plants of Sultan-95 and increased by 20% in 7d drought applied seedlings. These increases were 30% and 20% respectively for Tosunbey. 14d drought application was only increased by 33% in the control plants of Sultan-95, but not in drought plants. Interestingly, 14d drought reduced POX activity by 50% in all plants of Tosunbey. These results are consistent with catalase activities, lipid peroxidation amount, and cell membrane permeability data. In general, the RHE application was found more effective in both varieties for suppressing the effects of drought stress in 7d, whereas in 14d application was determined to be effective only in drought-sensitive varieties.

Dünya tarım arazilerinin %40’tan fazlasını etkileyen kuraklık, fotosentezin kısıtlarken bitki büyümesini ve gelişimini gerileterek ürün verimliliğini azaltır. Bu nedenle kuraklık stresi tarım bitkileri üzerine diğer streslere kıyasla daha fazla yıkıcı etkiye sahiptir. Diğer yandan, halk arasında geleneksel kullanımları iyi bilinen tıbbi ve aromatik bitkilerin özütlerinin tarım bitkilerinde kuraklık stresinin etkisinin giderilmesinde biyostimülant olarak kullanım pratiklerine sahip olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmada ticari bitki aktivatörleri ve sentetik elisitörler yerine kuşburnu bitki özütünün farklı kuraklık toleransına sahip iki buğday çeşidinde (Triticum aestivum cv. Sultan-95 ve cv. Tosunbey) kuraklık stresine toleransta doğal bir aktivatör olarak kullanımının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla 21 günlük buğday fidelerinde kısa süreli (7 ve 14 gün) su kıtlığı uygulaması ile %20’lik kuşburnu ekstraktı uygulamasının biyokimyasal etkileri (lipit peroksidasyon (TBARS), hücre zarı geçirgenliği, peroksidaz (POX) ve katalaz (CAT) aktiviteleri) belirlenmiştir.

Sonuçlara göre Sultan-95 bitkilerinde kuşburnu ekstraktı uygulaması POX aktivitesini Sultan-95’in kontrol bitkilerinde 2 kat, 7gün kuraklık uygulanmış fidelerinde %20 arttırmıştır. Bu artışlar Tosunbey için sırasıyla %30 ve %20 olarak gerçekleşmiştir. 14 günlük uygulama Sultan-95’te sadece kontrol bitkilerinde %33 artarken kuraklık bitkilerinde değişmemiştir. İlginç şekilde, 14 günlük uygulama Tosunbey’in bütün bitkilerinde POX aktivitesini %50 azaltmıştır. Bu sonuçlar; Kuraklık etkisiyle artan katalaz aktiviteleri, lipit peroksidasyon ve hücre zarı geçirgenliği verileriyle uyumludur. Genel olarak her iki varyetede kuşburnu ekstraktı uygulamasının 7 günlük kuraklık stresinin etkilerini bastırmada etkili olduğu, 14 günlük uygulamada ise sadece kuraklığa duyarlı varyetede etkili olduğu belirlenmiştir.