Kadmiyum stresine maruz bırakılan soya fasulyesi [Glycine max (L.) merrill] fidelerinde 24-epibrassinolid'in büyüme ve antioksidan sistem üzerine etkileri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: FURKAN DEMİREL

Danışman: Yonca Surgun Acar

Özet:

Ağır metaller bitkiler üzerinde negatif etkilere sahiptir. Bu metallere karşı bitki savunma sisteminin yanı sıra bu sisteme destek sağlayacak hormonların kullanımı son yıllarda artış göstermektedir. Önemli bir hormon grubu olan brassinosteroid (BR)’ler bitki büyüme ve gelişiminde önemli roller oynamakla birlikte, çevresel stresler karşısında da bitki toleransını arttırmaktadır. Bu çalışmada, küresel ölçekte en fazla ekimi yapılan dördündü kültür bitkisi olan soya fasulyesi [Glycine max (L.) Merril] fidelerinin yapraklarında toksik ve toprakta varlığı giderek artan kadmiyum (Cd) ağır metalinin meydana getirdiği strese karşı BR hormon grubundan olan, 24-Epibrassinolid (EBL)’in etkileri moleküler ve fizyolojik düzeyde araştırılmıştır. Yapılan çalışmada, soya fasulyesi fideleri 10 gün boyunca hidroponik sistemde 20 ve 40 mg L-1 içeren kadmiyuma maruz bırakılmış ve 2 gün aralıklarla yapraklara spreyleme yöntemi ile EBL (1 µM) uygulanmıştır. Soya fasulyesi fidelerinde Cd konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak büyüme parametreleri (gövde ve kök yaş ve kuru ağırlıkları, kök ve gövde uzunlukları) ve pigment içeriğinde azalma tespit edilirken, yaprak dokusunda Cd miktarında artış belirlenmiştir. Kadmiyum ile birlikte yapılan EBL uygulamaları gövde yaş ve kuru ağırlığı, gövde uzunluğu ve pigment seviyesinde kontrole göre artış meydana getirmiştir. Kadmiyum uygulamaları antioksidan enzimlerin (SOD, CAT, APX ve POD) aktivitelerinde artmaya neden olurken, 20 mg L-1 Cd ile birlikte yapılan EBL uygulamaları kontrole ve tek başına yapılan 20 mg L-1 Cd uygulamasına kıyasla enzim aktivitelerin daha da artmasına neden olmuştur. Hidrojen peroksit ve malondialdehit (MDA) seviyesi Cd uygulamaları ile artarken, Cd ve EBL’nin v kombine uygulaması söz konusu stres indikatörlerinin azalmasına neden olmuştur. Kadmiyum stresi altında EBL uygulaması soya fasulyesi yapraklarında prolin, toplam fenolik ve flavonoid içeriklerinin kontrol ve Cd uygulamalarına kıyasla daha fazla artmasına neden olmuştur. Kadmiyum stresine maruz bırakılan fidelerin yapraklarında antioksidan sistem ile ilgili bazı genlerin (GmCSD5, GmFSD3, GmMSD1, GmCAT1, GmAPX1 ve GmPOD) ekspresyon seviyeleri üzerine EBL’nin etkileri araştırılmıştır. Kadmiyum ve EBL uygulamaları GmCSD5 geni hariç ekspresyon seviyesi araştırılan genleri pozitif regüle etmiştir. Sonuçlar Cd stresi altında soya fasulyesi fidelerinin yapraklarında spreyleme yöntemi ile uygulanan EBL hormonunun antioksidan sistemi biyokimyasal ve moleküler düzeyde regüle ettiğini göstermiştir.