Maya Ekstraktı & Lactobacillus Acidophilus Fermantasyon Ürününün Tuz Stresi Altındaki Domates Bitkilerinde (Solanum lycopersicum L.) Katalaz (CAT) ve Peroksidaz (POX) Aktiviteleri ve Klorofil Floresansına Etkileri

Abstract

Bu çalışmanın amacı bitki aktivatörünün (maya ekstraktı + Lactobacillus acidophilus fermantasyon ürünü) tuz stresi altında bulunan saksı koşullarında yetiştirilmiş domates bitkilerinde etkisini ortaya koymaktır. Çalışmamızda haftada 1 kez toplamda ise 2 kez olmak üzere 600, 900, 1200 µl L⁻¹ konsantrasyonlarda bitki aktivatörü uygulamasından 2 hafta sonra domates bitkileri günlük 100 mM NaCl konsantrasyonda tuz stresine maruz bırakılmıştır. NaCl uygulamasından 2 hafta sonra domates bitkileri hasat edilmiştir. Sonuç olarak CAT aktivitesi sadece tuz stresi altındaki bitkilerde %52 artış göstermiştir. Benzer şekilde 60, 90 ve 120 ml 100 L⁻¹ bitki aktivatörü uygulamasının kontrol gruplarına göre CAT aktivitesini teşvik ettiği belirlenmiştir. Tuz stresi altında CAT aktivitesindeki en yüksek artış 2.56 kat ile 60 ml 100 L⁻¹ bitki aktivatörü uygulanmış domates bitkilerinde tespit edilmiştir. Tuz stresi POX aktivitesinde önemli bir artışa sebep olmuştur. Ancak 60 ml ve 90 ml 100 L⁻¹ bitki aktivatörü uygulanmış gruplarda bir değişiklik olmamış veya kontrole göre %24 düşüş gerçekleşmiştir. Klorofil floresansı, 60, 90 ve 120 ml/100 L su uygulamalarında paralel olarak artmıştır. ISR-2013 uygulamalarının domates bitkilerinin NaCl stresine karşı korunmasında yararlı olduğu kanıtlanmıştır.

Keywords

• Bitki aktivatörü
• Saccharomyces cerevisiae ekstratı
• enzim aktivitesi
• fotosentez
• abiyotik stres

The Effects of Yeast Extract & Fermentation Product of Lactobacillus Acidophilus on The Catalase (CAT), Peroxidase Activities (POX) and Chlorophyll Fluorescence in Tomato (Solanum lycopersicum L) Under Salt Stress

Abstract

The purpose of this study was to find out whether plant activator (yeast extract + fermentation product of Lactobacillus acidophilus) furnish any protection for tomato plants against salt stress (100 mM NaCl) under pot experiment condition. Plant activator was applied once a week totally two weeks at 600, 900, 1200 µl L⁻¹ concentrations. Afterwards, they were exposed to salt stress at a daily concentration of 100 mM NaCl. Tomato plants were harvested 2 weeks after NaCl application. As a result, CAT activity was increased by 52%-fold under only salt stress. Similarly, 60, 90 and 120 ml 100 L⁻¹ plant activator treatments also induced CAT activity, as compared to their control groups. However, the highest increase in CAT activity under salt stress was observed in 60 ml 100 L⁻¹ plant activator treated-group by 2.56-fold. Salt stress caused a significant increase in the POX activity of leaves. However, POX activity of 60 and 90 ml 100 L⁻¹ plant activator treated groups did not change or decreased 24%, as compared to their control groups. Chlorophyll fluorescence was increased parallel with plant activator doses at 60, 90, and 120 ml. ISR-2013 treatments proven useful in the protection of tomato plants against NaCl stress.

Keywords

• Plant activator
• Saccharomyces cerevisiae extract
• enzyme activity
• photosynthesis
• abiotic stress

References

1. Anonim, 2017. Bitki koruma ürünlerinin ruhsatlandırılması ve piyasaya arzı hakkında yönetmelik. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Sayı:30235 (https://www.resmigazete. gov.tr/eskiler/2017/11/20171109-3.htm; Erişim:Haziran 2022).
2. Bergmeyer N., 1970. Methods of enzymatic analysis. Akademie Verlag. Berlin.
3. Bolarin, M.C., Fernandez, E.G., Cruz, V., Cuartero, J., 1991. Salinity tolerance in four wild tomato species using vegetative yield-salinity reponses curves. J. Am. Soc. Hor. Sci. 116:266-290.
4. Bor, M., Özdemir, F., Türkan, I., 2003.The effect of salt stress on lipid peroxidation and antioxidants in leaves of sugar beet Beta vulgaris L. and wild beet Beta maritima L. Plant science 164(1):77-84.
5. Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72:248-254.
6. Cohen, Y., Niderman, T., Mosinger, E., Fluhr, R., 1994. β-Aminobutyric acid induces the accumulation of pathogenesis-related proteins in tomato (Lycopersicum esculentum Mill.) and resistance to late blight infections caused by Phytophthora infestance. Plant. Physiol. 104:59-66.
7. Cuartero, J., Yeo, A.R., Flowers, T.J., 1992. Selection of donors for salt tolerance for salt-tolerance in tomato using physiological traits. New Phytol., 121:63-69.
8. Denli, Z., Arabacı,G., 2013. Kiwano (Cucumis metuliferus) bitkisindeki peroksidaz enzimleri üzerine amino asit etkisinin incelenmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 18(2):105-109.

9. Foyer, H., Christine, Noctor, G., 2005. Oxidant and antioxidant signaling in plants:a re-evaluation of the concept of oxidative stress in a physiological context (https://doi.org/10.1111/j. 1365-3040.2005.01327.x).
10. Herzog V, Fahimi H.D., 1973. A new sensitive colorimetric assay for peroxidase using 3,3’ diaminobenzidine as hydrogen donor. Anal Biochem 55:554-562.
11. Hwang, K., Sunwoo, J.Y., Kim., Y.J., Kim, B.S., 1997. Accumulation of beta-1,3-glucanase and chitinase isoforms, and salicylic acid in the DL-beta-amino-n-butyric acid-induced resistance responce of pepper stems to Phytophthora capsici. Physiol. Mol. Plant. Patho., 51:305-322.
12. Mittova, V., Tal, M., Volokita, M., Guy, M., 2003. Up-regulation of the leaf mitochondrial and peroxisomal antioxidative systems in responses to salt-induced oxidative stress in the wild salt-tolerant tomato species. Lycopersicon pennellii. Plant Cell Environ 26:845-856.
13. Naing, A.H., Kim, C.K., 2020. Abiotic stress-induced anthocyanins in plants:Their role intolerance to abiotic stresses. Physiologia Plantarum.2021;172:1711-1723 (doi:10.1111/ppl. 13373).
14. Nostar, Ö., Ozdemir, F., Bor, M., Turkan, I., Tosun, N., 2013. Combined effects of salt stress and cucurbit downy mildew (Pseudoperospora cubensis Berk. and Curt. Rostov.) infection on growth, physiological traits and antioxidant activity in cucumber (Cucumis sativus L.) seedling. Physiological and Molecular Plant Pathology 83:84-92 (10.1016/j.pmpp.2013.05. 004).
15. Rush, D.W., Epstein E., 1981. Breeding and selection for salt tolerance by the incorporation of wild germoplasm into a domestic tomato. J. Am. Soc. Hort. Sci., 106:699-704.
16. Sekmen, A.H., Demiral, T., Tosun, N., Türküsay, H., Türkan, İ., 2005. Tuz stresi uygulanan domates bitkilerinin bazı fizyolojik özellikleri ve toplam protein miktarı üzerine bitki aktivatörünün etkisi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 42(1):85-95. ISSN 1018-8851.
17. Torun, H., Ayaz, F.A., 2019. Tuz stresi koşullarında salisilik asidin zamana bağlı uygulanmasının arpa (Hordeum vulgare) köklerinin antioksidan savunma sistemi üzerine etkileri. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi-C Yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji; 8(1):69-84.
18. Tosun, N., Akı, C., Karabay, N.Ü., Türküsay, H., 2001. Domateste kurşuni küfün (Botrytis cinerea Pers:Fr) kontrolünde fungisitler ve biyostimülantların etkileri. Türkiye 9. Fitopatoloji Kongresi, 3-8 Eylül 2001, Trakya Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Tekirdağ.
19. Tosun, N., Karabay, N.Ü., Türküsay, H., Akı, C., Turkan, I., Schading, R.L., 2002. The effect of Harpin Eaas plant activator in control of bacterial and fungal diseases of tomato. Proceedings of the Eighth International ISHS symposium on the processing tomato. (September, 2003), Acta Hort. 613.
20. Yüce, H, Tosun, N., Türküsay, H., 2020. Sanayi domatesinde bakteriyel leke (Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria) ve geç yanıklık (Phytophthora infestans) hastalıklarına karşı farklı ilaçlama programlarının etkinliklerinin araştırılması. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 2020(Özel Sayı):61-69 (doi:10.20289/ zfdergi.822568).