Effect of boron toxicity on antioxidant enzyme activities of sensitive and resistant barley cultivars
Bor toksisitesinin dirençli ve hassas arpa çeşitlerinde antioksidan koruma mekanizması üzerine etkisi
- Tez No: 119351
- Danışmanlar: PROF. DR. MERAL YÜCEL, PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Arpa, bor toksisitesi, oksidatif stres, antioksidant savunma enzimleri, prolin, H2O2, lipid peroksidasyonu, MDA, hücre zarı geçirgenliği, Antioksidan enzimler, Toksisite, Barley, boron toxicity, oxidative stress, antioxidant defense enzymes, proline, H2O2, lipid peroxidation, MDA, membrane leakage. t.c. yükseköğretim k&jbuuj ©okOmaktasyon msbmsM, Antioxidant enzymes, Toxicity
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT EFFECT OF BORON TOXICITY ON ANTIOXIDANT ENZYME ACTIVITIES OF SENSITIVE AND RESISTANT BARLEY (Hordeum vulgare L.) CULTIVARS Karabal, Ebru M.S., Department of Biology Supervisor: Prof. Dr. Meral Yücel Co-supervisor: Prof. Dr. Hüseyin Avni Öktem September 2002, 134 pages In this study physiological and biochemical aspects of boron toxicity (5 mM and 10 mM H3BO3) in 13 days old seedlings of two different barley {Hordeum vulgare L.) cultivars namely Anadolu (boron resistant) and Hamidiye (boron sensitive) were investigated. Shoot lengths and dry weights of both cultivars were not affected under boron toxicity. Whereas, root lengths of both cultivars increased under boron stress. Boron toxicity did not cause any significant change in the shoot wet weight of Hamidiye, whereas that of Anadolu was reduced under stress. Similarly, root wet weights of both cultivars were significantly T.C YÜKSEKÖ?RETİM KURUL* İli DOKÜMANTASYON MESKUlreduced under increased boron toxicity. Root dry weight of Hamidiye was also not affected under boron toxicity; however, that of Anadolu was decreased at increased boric acid concentration. Malondialdehyde (MDA) content and membrane stability results indicated that lipid peroxidation was increased in leaves of both cultivars under boron toxicity. On the contrary, roots of both cultivars were well protected from lipid peroxidation under boron stress. There were no significant differences in proline and H2O2 contents of both cultivars at both tissues under boron toxicity. Several superoxide dismutase (SOD) isozymes were identified in barley, which are mitochondrial MnSOD, two cytosolic Cu/ZnSODs, and chloroplastic Cu/ZnSOD. Under boron stress there were changes in activities of leaf and root SOD isozymes of both cultivars. Apart from a significant increase in roots of Hamidiye, compared to controls there were no significant change in total SOD activity between tissues and cultivars. Catalase (CAT) activity in leaves of Hamidiye was not significantly different than control, whereas that of Anadolu was increased at low boric acid concentration. Similarly, CAT activity in roots of both cultivars increased at higher stress conditions. Ascorbate peroxidase (APX) activity was enhanced in leaves of both cultivars under both stress conditions. On the contrary, APX activity was decreased at high boric acid concentration in Anadolu and did not change in Hamidiye under stress. Glutathione reductase (GR) activity was not altered in both leaf and root of Anadolu, but it was increased in Hamidiye leaves at lower stress conditions and decreased in roots of Hamidiye at both boric acid concentrations. These results suggest that as most environmental stresses boron toxicity also cause oxidative damage and there were differences between IVthe responses of two cultivars. However, when genotypic variation between cultivars was also considered it was concluded that antioxidant defense system might not have a direct role in the tolerance mechanism to boron toxicity.
Benzer Tezler
- Bor toksisitesinin nohut (Cicer arietinum L.)bitkisinde bazı fizyolojik ve biyokimyasal özellikler üzerindeki etkileri
Effects of boron toxicity on some physiological and biochemical characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.)
MURAT ARDIÇ
Doktora
Türkçe
2006
BiyolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SÜLEYMAN TOKUR
PROF.DR. İSMAİL TÜRKAN
- Bazı arpa çeşitlerinin çimlenme yüzdesi ve antioksidant enzim düzeylerine bor stresinin etkisi
The Effect of boron stress on the germination rate and antioxidant enzyme levels of some barley varietes
İBRAHİM ERMİŞ
- Buğdayda bor toksisitesi ile fosfor arasındaki etkileşimin büyüme ve çözünür karbonhidratlar ile ilişkisinin incelenmesi
Studies on the effects of interrelationship of boron toxicity and phosphorus nutrition on soluble carbohydrates and growth of wheat
YASEMİN TÜRKAN
- Bor stresinin bazı ekmeklik (Triticum aestivum) ve makarnalık (Triticum durum) buğday türlerine ait varyetelerde kallus gelişimi ve sıcaklığa bağlı olarak çimlenme üzerine etkisi
The effect of boron stress on callus development and temperature-dependent germination in some bread (Triticum aestivum) and durum (Triticum durum) varieties
VİLDAN TETİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
BiyolojiAfyon Kocatepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. SÜLEYMAN CENKCİ
- Sera koşullarında toprağa uygulanan gyttja'nın buğdayın büyümesi ve yeşil aksam bor ve çinko konsantrasyonu üzerine etkisi
The effect of gyttja application on growth of wheat and concentrations of boron and zinc in shoot under greenhouse conditions
M. ATİLLA YAZICI