Krom Stresine Maruz Kalan Kolza (Brassica Napus L.) Fidelerinde Hidrojen Peroksit Ön Uygulamasının Koruyucu Rolünün Araştırılması

Abstract

Bu araştırmada, hidroponik olarak 1 ve 7 gün süreyle Cr(VI) stresine (50 µM potasyum dikromat) maruz bırakılan kolza (Brassica napus L. cv. Süzer) fidelerinde büyüme, Cr birikimi, fotosentetik pigment içeriği, tiyol içeriği, lipit peroksidasyonu, bazı antioksidant enzimlerin [süperoksit dismutaz (SOD), askorbat peroksidaz (APX), guaiakol peroksidaz (POD) ve katalaz (CAT)] aktivitesi ve metallotiyonein protein 1 geninin (BnMP1) ekspresyon seviyesi üzerine hidrojen peroksit (200 µM H2O2, 24 sa) ön uygulamasının etkisi incelenmiştir. Cr(VI) stresi kolza fidelerinin taze ve kuru ağırlıklarını önemli düzeyde azaltmıştır. Fide büyümesindeki bu azalmaya yaprak dokularındaki artan lipit peroksidasyonu ve azalan fotosentetik pigment içerikleri eşlik etmiştir. Bununla birlikte, H2O2 ön uygulaması fide büyüme parametrelerini önemli düzeyde arttırmış ve lipit peroksidasyonu seviyesinde bir azalmaya ve fotosentetik pigment içeriklerinde artışa neden olmuştur. Bununla birlikte, H2O2 ön uygulaması kolza fidelerinin toprak üstü dokularındaki Cr birikimini arttırmıştır. Cr(VI) stresi altındaki kolza fidelerinin yaprak dokularında tiyol içerikleri artmıştır. Bununla birlikte, H2O2 ön uygulaması Cr(VI) uygulamasının 7. gününde tiyol içeriklerinde ilave artışa neden olmuştur. Kolza fidelerinin yaprak dokularında Cr(VI) stresi SOD, APX, POD ve CAT gibi antioksidant enzimlerin aktivitelerinde değişimlere neden olmuştur. Cr(VI) stresi altında SOD ve POD aktiviteleri artarken, APX ve CAT aktiviteleri azalmıştır. Cr(VI) stresine maruz bırakılmış fidelerde SOD ve CAT aktivitesi H2O2 ön uygulamasından etkilenmezken, APX ve POD aktiviteleri önemli düzeyde artmıştır. Gerçek-zamanlı kantitatif PCR analizlerinde, Cr(VI) stresi altındaki fidelerde BnMP1 geninin ekspresyon seviyesi krom uygulamasının 1. gününde artarken, krom uygulamasının 7. gününde azalmıştır. Krom uygulamasının 1. gününde, H2O2 ön uygulaması yalnız Cr(VI) stresi uygulanmış fidelere göre BnMP1 ekspresyon seviyesini azaltmış; fakat bu etki önemsiz bulunmuştur. Krom uygulamasının 7. gününde, H2O2 ön uygulaması BnMP1 mRNA’sının ekspresyonundaki Cr(VI)-teşvikli azalmayı hafifletmiştir. Bu sonuçlar, dışsal H2O2 ön uygulaması muhtemelen Cr(VI) toksisitesine karşı bitkinin toleransını geliştirmektedir. Cr(VI) toleransı, H2O2 ön uygulamasına bağlı olarak artan savunma sisteminden kaynaklanabilir.