Effect of boron toxicity on antioxidant enzyme activities of sensitive and resistant barley cultivars
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyolojik Bilimler Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2002
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: EBRU KARABAL
Danışman: HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
Özet:öz BOR TOKSİSİTESİNİN DİRENÇLİ VE HASSAS ARPA {Hordeum vulgare L.) ÇEŞİTLERİNDE ANTİOKSİDAN ENZİM AKTİVİTELERİ ÜZERİNE ETKİSİ Karabal, Ebru Yüksek Lisans, Biyoloji Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Meral Yücel Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Hüseyin Avni Öktem Eylül 2002, 134 sayfa Bu çalışmada bor toksisitesinin (5 mM ve 10 mM H3BO3) fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri 13 günlük arpa (Hordeum vulgare L.) fidelerinin iki farklı çeşidinde (Anadolu - bor dirençli, Hamidiye - bor hassas) araştırılmıştır. İlk olarak gövde ve kök uzunluklarındaki ve ağırlıklarındaki fizyolojik değişimler ölçülmüştür. Her iki çeşidin de gövde uzunlukları ve kuru ağırlıkları bor toksisitesinden etkilenmemiştir. Kök uzunlukları ise her iki çeşitte de bor stresi altında artmıştır. Bor toksisitesinin Hamidiye'nin yaş gövde ağırlığına bir etkisi olmazken, Anadolu'nunki stres altında azalmıştır. Her iki çeşidin yaş kök ağırlıkları da boron toksisitesinin artmasıyla vıazalmıştır. Hamidiye'nin kuru kök ağırlığı bor toksisitesinden etkilenmezken, Anadolu'nunki yüksek bor konsantrasyonunda azalmıştır. Oksidatif stres oluşumu bazı parametreler ölçülerek değerlendirilmiştir. Malondialdehid (MDA) miktarı ve hücre zan geçirgenliği sonuçlarına göre lipid peroksidasyonu bor stresi altodaki her iki çeşidin yaprak dokularında artarken kök dokularında sabit kalmıştır. Bor toksisitesi her iki çeşidin yaprak ve kök dokularındaki prolin ve H2O2 miktarlarında belirgin bir değişime yol açmamıştır. Bor stresinin neden olduğu süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), askorbat peroksidaz (APX) ve glutatiyon redüktaz (GR) gibi antioksidant enzimlerin aktivitelerindeki değişimler de araştırılmıştır. Arpada MnSOD, Cu/ZnSODİ, Cu/ZnSOD2 ve kloroplastik Cu/ZnSOD olmak üzere 4 farklı SOD izoenzimi saptanmıştır. Bor toksisitesi, her iki çeşidin yaprak ve kök dokularındaki SOD izoenzimlerinin aktivitelerinde değişikliğe neden olmasına rağmen, her iki çeşidin yaprak dokularındaki ve Anadolu'nun kök dokusundaki toplam SOD aktivitesi değişmemiştir. Fakat, Hamidiye köklerinde toplam SOD aktivitesi bor stresi altoda artmıştır. Hamidiye'nin yaprak dokularındaki CAT aktivitesi bor toksisitesi altoda değişmezken, Anadolu'nunki düşük borik asit konsantrasyonunda yükselmiştir. Her iki çeşidin kök dokularındaki CAT aktivitesi yüksek stress koşullarında artmıştır. Her iki çeşidin yaprak dokularındaki APX aktivitesi bor toksisitesi nedeniyle artarken, Anadolu köklerinde APX aktivitesi yüksek bor derişimlerinde düşmüş ve Hamidiye köklerinde değişmemiştir. GR aktivitesi Anadolu'nun bor stresine maruz bırakılmış yaprak ve kök dokularında değişmezken, Hamidiye yaprak dokusunda düşük bor stresi altoda artmış ve kök dokusunda ise her iki stres koşulunda azalmıştır. vuBu sonuçlara göre bor toksisitesi birçok diğer çevresel stres koşullar gibi oksidatif hasara yol açmaktadır. Ayrıca, iki arpa çeşidi de bor stresine farklı fizyolojik ve biyokimyasal tepkiler vermişlerdir. Fakat, bu iki çeşit arasındaki genotipik varyasyon göz önüne alındığında varılan sonuca göre antioksidant savunma sistemi bor toksisitesine dirençlilik mekanizmasında önemli bir role sahip olmayabilir. Anahtar Kelimeler: Arpa, bor toksisitesi, oksidatif stres, antioksidant savunma enzimleri, prolin, H2O2, lipid peroksidasyonu, MDA, hücre zarı geçirgenliği.