Biberde Tuz Stresine Karşı Melatonin Uygulamasının Bazı Fide Özellikleri Üzerine Etkisi

Bu çalışmada tuzlu koşullarda biberin bazı fide özellikleri üzerine melatonin (MEL) uygulamasının etkisi incelenmiştir. Deneme 1:1 torf perlit ortamında viyollerde yürütülmüştür. Fidelere 4 gerçek yapraklı aşamada 0, 5 ve 10 µM MEL uygulanmış ve uygulamadan 2 gün sonra tuz stresi grubunda olan fideler 75 µM tuzlu su ile kontrol ortamındaki fideler su ile sulanmaya başlanmıştır. Sulama 2 hafta devam etmiştir ve sonrasında deneme sonlandırılmıştır. Denemede tuz stresine MEL uygulamasının etkisini incelemek amacıyla bitki boyu, yaş ağırlık, stoma iletkenliği, EC, antosiyonin, klorofil ve karatonoid miktarları belirlenmiştir. Bitki boyu ve yaş ağırlık incelendiğinde en iyi sonuç 5 µM MEL kontrol (sırasıyla 20.6 cm-36.31 g) uygulamasında, en düşük (sırasıyla 14.5 cm-18.89 g) ise 0 µM MEL tuz stresi uygulamasında tespit edilmiştir. Stoma iletkenliği bakımından 10 µM MEL kontrol uygulaması 124.9 mmol m-2 s-1 ile en iyi sonucu verirken, 0 µM MEL tuz stresi uygulamasında 41.5 mmol m-2 s-1 ile en düşük ölçülmüştür. EC açısından 10 µM MEL kontrol uygulaması %0.23 ile en az bozulma 0 µM MEL tuz stresi uygulaması %0.36 ile en fazla bozulma ile sonuçlanmıştır. Elde ettiğimiz sonuçlara göre biber fidelerine MEL uygulamasının tuz stresine karşı toleransı arttırmada kullanılabileceği ve en uygun dozun 5 µM MEL olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Biber, Melatonin, Tuz stresi, Stoma iletkenliği, Bitki boyu

PDF

___

[1] Ashraf, M., Foolad., M.R., 2007. Roles of Glycine Betaine and Proline in Improving Plant Abiotic Stress Resistance. Environmental Experimental Botany, 59 (2007), 206–216.
[2] Yılmaz, E., Tuna, A. L., Bürün, B., 2011. Bitkilerin Tuz Stresi Etkilerine Karşı Geliştirdikleri Tolerans Stratejileri. C.B.Ü. Fen Bilimleri Dergisi ISSN 1305-1385 C.B.U. Journal of Science. 47–66 7.1 (2011), 47–66.
[3] Lerner, A. B., Case, J. D., Takahashi, Y., Lee, T. H., Mori, W. 1958. Isolation of Melatonin, the Pineal Factor that Lightness Melanocytes. Journal of American Chemical Society, 80(1958), 2587-2592.
[4] Reiter, R. J. 1991. Pineal Melatonin: Cell Biology of its Physiological Interactions. Endocrine Reviews, 12(1991), 151–181.
[5] Dubbels, R., Reiter, R.J., Klenke, E., Goebel, A., Schnakenberg, E., Ehlers, C., 1995. Melatonin in Edible Plants Identified by Radioimmunoassay and by High Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. Journal of Pineal Research,18: 28–31.
[6] Hattori, A, Migitaka, H., Masayaki, I., Itoh, M., Yamamoto, K., Ohtani-Kaneko, R., Hara, M., Suzuki, T., Reiter, R.J., 1995. Identification of Melatonin in Plant Seed its Effects on Plasma Melatonin Levels and Binding to Melatonin Receptors in Vertebrates. International Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 35(1995), 627–634.
[7] Cardinali, D. P., Pevet, P. 1998. Basic Aspects of Melatonin Action. Sleep Medicine Reviews, 2(1998) 175–190.
[8] Manchester, L. C., Tan, D. X., Reiter, R. J., Park, W., Monis, K., Qi, W. B., 2000. High Levels of Melatonin in t he Seeds of Edible Plants: Possible Function in Germ Tissue Protection. Life Sciences, 67:25(2000), 3023-3029.
[9] Terron, M. P., Marchena, J. M., Shadi, F., Harvey, S., Lea, R. W., Rodríguez, A. B. 2001. Melatonin: an antioxidant at physiological concentrations. Journal of Pineal Research, 31(2001), 95–96.
[10] Reiter, R. J., Tan, D. X. 2002. Melatonin: an Antioxidant in Edible Plants. Annals of the New York Academy of Sciences, 957(2002), 341-344.
[11] Allegra, M., Reiter R. J., Tan D. X., Gentile, C., Tesoriere, L., Livrea, M. A. 2003. The Chemistry of Melatonin’s Interaction with Reactive Species. Journal of Pineal Research, 34 (1)( 2003), 1-10.
[12] Teixeira, A., Morfim, M. P., De Cordova, C. A. S., Charão, C. C. T., De Lima, V. R., Creczynski-Pasa, T. B. 2003. Melatonin Protects Against Prooxidant Enzymes and Reduces Lipid Peroxidation in Distinct Membranes Induced by the Hydroxyl and Asorbyl Radicals and by Peroxynitrite. Journal of Pineal Research, 35 (4)(2003), 262-268.
[13] Rodriguez, C., Mayo, J. C., Sainz, R. M., Antolin, I., Herrera, F., Martin, V., Reiter, R. J. 2004. Regulation of Antioxidant Enzymes: A Significant Role for Melatonin. Journal of Pineal Research, 36 (1)(2004), 1-9.
[14] Reiter, R. J. Manchester, L. C., Tan, D. X. 2005. Melatonin in Walnuts: Influence on Levels of Melatonin and Total Antioxidant Capacity of Blood. Nutrition, 21(2005), 920–924.
[15] Maldonado, M. D., Murillo-Cabezas, F., Terron, M.P., Tan D. X., Manchester, L. C., Reiter R. J. 2007. The Potential of Melatonin in Reducing Morbidity–Mortality after Craniocerebral Trauma. Journal of Pineal Research, 42 (1)(2007), 1-11.
[16] Reiter, R.J., Tan, D.X., Manchester, L.C., Simopoulos, A.P., Maldonado, M.D., Flores, L.J., Terron. M.P. 2007. Melatonin in edible plants (phytomelatonin); identiﬁcation, concentrations, bioavailability and proposed functions. World Review of Nutrition and Dietetics, 97(2007), 211–230.
[17] Çulha, Ş., Çakırlar, H. 2011. Tuzluluğun Bitkiler Üzerine Etkileri ve Tuz Tolerans Mekanizmaları AKÜ FEBİD AKU J. Sci. 11 (2011) 021002 (11-34).
[18] Li, J., Liu, J., Zhu, T., Zhao, C., Li, L., Chen, M. 2019. The Role of Melatonin in Salt Stress Responses. Int J Mol Sci. (2019) Apr 8;20(7). pii: E1735. doi: 10.3390/ijms20071735.
[19] Arnao, M. B., Hernandez-Ruiz, J., 2009. Assessment of Different Sample Processing Procedures Applied to the Determination of Melatonin in Plants. Phytochemical Analysis, 20(2009), 14-18.
[20] Güneş, A., İnal, A., Bagci, E. G., Pilbeam, D. J. 2007. Silicon-Mediated Changes of Some Physiological and Enzymatic Parameters Symptomatic for Oxidative Stress in Spinach and Tomato Grown in Sodic-B Toxic Soil. Plant Soil, 290(2007), 103–114.
[21] Korkmaz, A., Uzunlu, M., Demirkıran, A. R., 2007. Treatment with Acetyl Salicylic Acid Protects Muskmelon Seedlings Against Drought Stress. Acta Physiologiae Plantarum, 29(2007), 503-508.
[22] Singleton, V. L., Rossi, J. R. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic phosphotungstic acid. American Journal of Enology and Viticulture. 16(1965), 144-158.
[23] Witham, F. H., Blaydes D. F., Devlin, R. M. 1971. Experiments of plant physiology. Von Nostrand Reinhold Co., New York, (1971), pp. 55-58.
[24] Arnao, M. B., Hernández-Ruiz J. 2009b. Protective effect of melatonin against chlorophyll degradation during the senescence of barley leaves. Journal of Pineal Research, 46 (1)(2009), 58-63.
[25] Arnao, M. B., Hernandez-Ruiz, J. 2013. Growth conditions determine different melatonin levels in Lupinus albus L. Journal of Pineal Research, 55(2013), 149–155. 136.
[26] Yakupoğlu, G. 2016. Patlıcan (Solanum melongena L.)’da Melatonin İçeriğinin ve Üşüme Stresine Karşı Etkisinin Belirlenmesi. KSÜ. Fen Bil. Ens., Bahçe Bitkileri Bölümü, Doktora Tezi, 103s, Kahramanmaraş.
[27] Wang, P., Sun, X., Li, C., Wei, Z., Liang, D., Ma, F. 2013. Long-term exogenous application of melatonin delays drought-induced leaf senescence in apple. Journal of Pineal Research, 54(2013), 292–302.
[28] Jiang, C., Cui, Q., Feng, K., Xu, D., Li, C., Zheng, Q. 2016. Melatonin improves antioxidant capacity and ion homeostasis and enhances salt tolerance in maize seedlings. Acta Physiologiae Plantarum, 38: 82
[29] Ye, J., Wang, S., Deng, X., Yin, L., Xiong, B., Wang, X. 2016. Melatonin increased maize (Zea mays L.) seedling drought tolerance by alleviating drought-induced photosynthetic inhibition and oxidative damage. Acta Physiologiae Plantarum, 38(2016), 48.
[30] Kaya, A, İnan, M. 2018. Kuraklık ve Tuz Streslerine Maruz Kalan Tütün (Nicotiana tabacum L. ) Bitkisinde Bazı Fizyolojik ve Biyokimyasal Parametreler Üzerine Melatoninin Etkileri. KSÜ Tarım ve Doğa Derg 21(4) (2018), 559-564.