Tuz Stresi Altındaki Kanola Fidelerinde Lipoik Asit ve Salisilik Asit Uygulamalarının Bazı Biyokimyasal Parametreler ve Proteom Değişimleri Üzerine Etkilerinin Araştırılması

Abstract

Bu araştırmada, hidroponik olarak büyütülen kanola (Brassica napus L. cv. Sary) fidelerinde NaCl toleransının arttırılmasında dışsal uygulanan lipoik asit (LA) ve salisilik asidin (SA) koruyucu potansiyelleri incelenmiştir. Bu amaçla, 18 günlük kanola fideleri altı farklı uygulama grubuna (kontrol, LA, SA, NaCl, NaCl+LA ve NaCl+SA) ayrılmış ve 7 gün daha büyütülmüşlerdir. Fidelerin yapraklarına gün aşırı 0.1 mM LA veya SA spreylenmiştir. Uygulamaları takiben fide büyümesi, klorofil içeriği, malondialdehit (MDA) içeriği, prolin içeriği, sistein içeriği, protein olmayan tiyol (NPT) içeriği, antioksidan [askorbat (AsA) ve glutatyon (GSH)] içerikleri ve antioksidan enzimlerin [süperoksit dismutaz (SOD), askorbat peroksidaz (APX), guaiakol peroksidaz (POD) ve katalaz (CAT)] aktivitesi 25 günlük fidelerde belirlenmiştir. Tuz stresi gövde ve kök büyümesi, AsA ve GSH içeriklerini azaltmış, malondialdehit (MDA), prolin, sistein ve NPT içeriklerini ve SOD, POD, CAT ve APX gibi antioksidan enzimlerin aktivitesini arttırmıştır. Bununla birlikte, dışsal LA ve SA uygulamaları fide büyümesindeki NaCl­teşvikli azalmayı hafifletmiş ve MDA içeriğini azaltmıştır. LA ve SA uygulamaları prolin içeriğini etkilememiştir. LA ve SA uygulamaları prolin içeriğini etkilememiştir. Tuz stresi altındaki fidelerde LA ve SA uygulamaları sistein içeriğini daha fazla arttırırken, NPT içeriğini azaltmıştır. Tuz stresi altındaki fidelerde AsA içeriği dışsal LA uygulamasında daha fazla azalırken, SA uygulaması önemli bir etki göstermemiştir. Tuz stresi altında, sadece SA uygulaması GSH içeriğini arttırmıştır. Tuz stresi altındaki fidelerde dışsal LA ve SA uygulamaları POD ve CAT aktivitelerini arttırırken, APX aktivitesinde azalmaya neden olmuştur. Bu sonuçlar, kısa süreli tuz stresi altında savunma sistemlerini etkileyerek fide büyümesinin arttırılmasında LA’nın en az SA kadar etkili olabileceğini göstermektedir. Bu çalışmanın ikinci basamağında, kanola fidelerinde tuza tolerans mekanizmaları üzerine dışsal uygulanan LA’nın etkisi proteomik yaklaşım kullanılarak araştırılmıştır. Bu amaçla, kontrol, LA, NaCl ve NaCl+LA uygulamalarına maruz kalan kanola fidelerinin yaprak dokularından elde edilen proteinler, iki-yönlü (2-D) jel elektroforez [izoelektrik fokuslama (IEF)/Sodyum dodesil sülfat-poliakrilamid jel elektroforez (SDS-PAJE)] ve MALDI-TOF/TOF kütle spektrometrisi tanımlanmıştır. İfade profilinde değişiklik gösteren 28 proteinden 22’si tanımlanmıştır. Bu proteinlerin 17’si artan yönde ve 5’i ise azalan yönde düzenlenmiştir. Sadece LA uygulaması ile 5 (fotosistem II reaksiyon merkezi PSB28 proteini, tiyoredoksin M-tip 4, 50S ribozomal protein L12-3, 2-Cys peroksiredoksin BAS1 ve sedoheptulo-1,7-bifosfataz) proteinin ifadesi artan yönde düzenlenmiştir. Bununla birlikte, karbonik anhidraz, magnezyum-şelataz altbirim chli, RuBisCO aktivaz, triozfosfat izomeraz ve tiazol biyosentetik enziminin ifade seviyeleri NaCl stresi veya LA uygulaması tarafından azalan yönde düzenlenmiştir. Tanımlanan proteinlerin fotosentez, enerji metabolizması, stres savunma ve sinyal iletiminde fonksiyon gördüğü belirlenmiştir. Tuz stresi altındaki kanola fidelerinde LA’nın iyileştirici etkilerinin proteomik çalışma ile ortaya konulması tuza tolerans mekanizmalarında proteinlerin fonksiyonlarını değerlendirmede yeni bir bakış açısı sağlamıştır.