Kuraklık ve Tuz Streslerine Maruz Kalan Tütün (Nicotiana tabacum L. ) Bitkisinde Bazı Fizyolojik ve Biyokimyasal Parametreler Üzerine Melatoninin Etkileri

Bitkiler kuraklık ve tuzluluk gibi abiyotik stres faktörlerine sıklıklamaruz kalırlar. 2016 yılında yapılan bu çalışma tuzluluk vekuraklık streslerinin ayrı ayrı ve eş zamanlı olarak uygulandığındatütün bitkisinde meydana gelen değişimleri belirlemek ve dışarıdanyapılan melatonin uygulamasının bu değişimler üzerine etkisinisaptamak amacıyla, iklimlendirme odasında, saksılarda 3tekrarlamalı olarak yürütülmüştür. Bu amaçla saksılara dikilentütün fidelerinin yarısına püskürtme yolu ile bir kez 50 µMmelatonin uygulanırken, diğer yarısına uygulama yapılmamıştır.Stres ve kontrol gruplarında klorofil, karotenoid, prolin vemalondialdehit içerikleri ile askorbat peroksidaz ve guaiakolperoksidaz aktiviteleri incelenmiştir. Dışsal melatonin uygulamasıyapılmadan NaCl (50 mM) ve PEG (%10) streslerine hem ayrı ayrı,hem de eş zamanlı (50 mM NaCl + % 10 PEG) maruz kalan tütünbitkilerinde klorofil içeriği azalmıştır. Bu bitkilerde karotenoid,prolin ve malondialdehit içerikleri ile askorbat peroksidaz veguaiakol peroksidaz aktiviteleri artmıştır. Bu değişimlerin eşzamanlı stres uygulanan bitkilerde daha belirgin olduğugözlenmiştir. Bununla birlikte 50 µM melatonin uygulamasıpigment, prolin ve malondialdehit içerikleri ile enzim aktiviteleriniarttırmıştır. Bu çalışma yapraklara melatonin uygulamasının tütünbitkisinde stres cevaplarını düzenleyerek kuraklık ve tuzluluğunolumsuz etkilerini azalttığını göstermektedir.

PDF

___

Anonim 2013. Adıyaman Tütün Raporu. İpekyolu Kalkınma Ajansı Adıyaman Yatırım Destek Ofisi, Adıyaman.
Andrews, C. J. 2005. Purifcation and characterisation of a family of glutathione transferases with roles in herbicide detoxifcation in soybean (Glycine max L.); selective enhancement by herbicides and herbicide safeners. Pestic. Biochem. Phys, 82 : 205–219.
Arnao, M.B., Hernandez-Ruiz, J. 2014. Melatonin: plant growth regulator and/or biostimulator during stress? Trends in Plant Sci, 19(12) : 789-797.
Bates, L.S., Waldren, R.P., Teare, I.D. 1973. Rapid determination of proline for water-studies. Plant Soi, 39 : 205-207.
Bayoumi, T.Y., Eid, M.H., Metwali, E.M. 2008. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes. AJB, 7(14):2341-2352.
Bueno, P., Piqueras, A., Kurepa J., Savoure´, A., Verbruggen, N., Montagu, M.V., Inze, D. 1998. Expression of antioxidant enzymes in response to abscisic acid and high osmoticum in tobacco BY-2 cell cultures. Plant Sci, 138 : 27–34.
Büyük, İ., Soydam-Aydın, S., Aras, S. 2012. Bitkilerin stres koşullarına verdiği moleküler cevaplar. Türk Hij. Den. Biyol. Derg. 69(2) : 97 – 110.
Cakmak, I. 1994. Activity of ascorbate-dependent H2O2-scavenging enzymes and leaf chlorosis are enhanced in magnesium-deficient and potassium deficient leaves, but not in phosphorus-deficient leaves. J. Exp. Bot, 45 : 1259–1266.
Çarpıcı, E.B., Erdel, B. 2015. Bazı yonca çeşitlerinde (Medicago sativa L.) kuraklık stresinin çimlenme özellikleri üzerine etkisi. Derim, 32(2):201-210.
Çelik, Ö, Atak, Ç. 2012. The effect of salt stress on antioxidative enzymes and proline content of two Turkish tobacco varieties. Turk J Biol, 36 : 339-356.
Çulha, Ş., Çakırlar, H. 2011. Tuzluluğun bitkiler üzerine etkileri ve tuz tolerans mekanizmaları, AKU Fen Bilimleri Dergisi, 11 : 11-34.
De-Kok, L., Graham, M. 1980. Levels of pigments, soluble proteins, amino acids and sulfhydryl compounds in foliar tissue of Arabidopsis thaliana during dark induced and natural senescence. Plant Physiol. Biochem, 27 : 133-142.
Delauney, A.J., Verma, D.P.S. 1993. Proline biosynthesis and osmoregulation in plants. Plant J, 4(2) : 215-223.
Heath, R.L., Packer, L. 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplast, I. kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Arch. Biochem. Biophysics, 125 : 180–198.
Kalefetoğlu, T., Ekmekçi, Y. 2005. The effects of drought on plants and tolerance mechanisms. G.Ü. Fen Bilimleri Dergisi, 18(4) : 723-740.
Karabacak, K. 2017. Türkiye’de tütün tarımı ve coğrafi dağılışı, Coğrafi Bilimler Dergisi, 15 (1) : 27- 48.
Kaya, A., Yigit, E. 2014. The physiological and biochemical effects of salicylic acid on sunflowers (Helianthus annuus) exposed to flurochloridone. Ecotox. Environ. Safe, 106 : 232–238.
Kaya, A., İnan, M. 2017. Tuz (NaCl) Stresine Maruz Kalan Reyhan (Ocimum basilicum L.) Bitkisinde Bazı Morfolojik, Fizyolojik ve Biyokimyasal Parametreler Üzerine Salisilik Asidin Etkileri. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi. 21(3): 332- 342
Keleş, Y., Öncel I. 2002. Buğday Fidelerinde Büyüme ve Pigment İçeriği Üzerine Sıcaklık ve Su-Tuz Streslerinin Birlikte Etkileri. AUJST, 3(1): 143-152
Kobylinska, A., Reiter, R.J., Posmyk, M.M., 2017. Melatonin protects cultured tobacco cells against lead-ınduced cell death via ınhibition of Cytochrome c translocation. Front Plant Sci, 8 : 1560.
Kobylinska, A., Posmyk, M.M. 2016. Melatonin restricts Pb-induced PCD by enhancing BI-1 expression in tobacco suspension cells. Biometals, 29 : 1059–1074.
Korkmaz, A., Demir, Ö., Kocaçınar, F., Cuci, Y. 2016. Biber fidelerinde yapraktan yapılan melatonin uygulamalarıyla üşüme stresine karşı toleransın arttırılması, KSÜ Doğa Bil. Derg, 19 (3) : 348-354.
Lerner, A.B., Case, J.D., Takahashi, Y. 1958. Isolation of Melatonin, a Pineal Factor That Lightness Melanocytes. JACKS, 80: 2587-2591.
Lichtenthaler, K., Welburn, A.R. 1983. Determination of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Botanisches Institutder Univeristat, Kaiserstran βe 12, Postfach pp. 591-592.
Mac Adam, J.W., Nelson, C.J., Sharp, R.E. 1992. Peroxidase activity in the leaf elongation zone of tall fescue. Plant Physiol, 99 : 872-878.
Mittler, R. 2002. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Sci, 7, 405-410.
Mýtinová, Z., Motyka, V., Haisel, D., Gaudinová, A., Lubovská, Z., Wilhelmová, N. 2010. Effect of abiotic stresses on the activity of antioxidative enzymes and contents of phytohormones in wild type and AtCKX2 transgenic tobacco plants. Biol. Plant. 54 (3) : 461-470
Nakano, Y., Asada, K. 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant Cell Physiol, 22 : 867– 880.
Ohkawa, H., Ohishi, N., Yagi, K. 1979. Assay for lipid peroxidation in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal. Biochem, 95 : 351.
Örs, S., Ekinci, M. 2015. Kuraklık stresi ve bitki fizyolojisi, Derim, 32 (2) : 237-250.
Posmyk, M.M., Kuran, H., Marciniak, K., Janas, K.M. 2008. Presowing seed treatment with melatonin protects red cabbage seedlings against toxic copper ion concentration., J. Pineal Res, 45 : 24–31.
Santos, C.V. 2004. Regulation of chlorophyll biosynthesis and degradation by salt stress in sunflower leaves. Sci. Hortic, 103 : 93–99.
Tiryaki, İ. 2016. Yoncada (Medicago sativa L.) Kuraklık Stresi ve Tolerantlık Mekanizması, KSÜ Doğa Bil. Derg., 19(3):296-305.
Van den Berg, L., Zeng, Y.J. 2006. Response of South African indigenous grass species to drought stress induced by polyethylene glycol (PEG) 6000. S Afr J Bot 72:284–286.
Yıldız, M., Terzi, H., Cenkci, S., Arıkan Terzi, E.S., Uruşak, B. 2010. Bitkilerde tuzluluğa toleransın fizyolojik ve biyokimyasal markörleri, AUBTD-C, 1(1) : 1-33.
Zhang, N., Sun, Q., Zhang, H., Cao, Y., Weeda, S., Ren, S., Guo, Y.D. 2014. Roles of melatonin in abiotic stress resistance in plants. Journal Exp. Bot, 66 (3) : 647-56.