Kızılbacak (Amaranthus retroflexus L.) Bitkisinde Kuraklık Toleransı ve Herbisit Direnci Arasındaki İlişkide Bazı Antioksidan Enzimlerin Rolünün Araştırılması
Abstract
Abiyotik stresler bitkide morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler değişiklikler yoluyla ürün verimini düşürür. Kuraklık stresi, hücredeki reaktif oksijen türlerinin (ROT) konsantrasyonlarını arttırarak hücredeki fosfolipidlere, proteinlere ve nükleik asitlere zarar verir, klorozla sonuçlanır. Yazlık bir yabancı ot olan kızılbacak (Amaranthus retroflexus L.) kuraklığa dayanıklı, tek yıllık ve otsu bir bitkidir. Yol kenarları, ekili alanlar ve meyve bahçelerinde yaygındır. 2,4-D, dicamba, mecoprop, bromoxynil, glifosat gibi herbisitler A. retroflexus üzerinde etkilidir. Ancak birçok çalışma bu türde herbisit direncinin geliştiğini bildirmektedir. Bu araştırma, kısa süreli kuraklık ve glyphosate’ın A. retroflexus’ta neden olduğu bazı fizyolojik ve biyokimyasal yanıtlara odaklanmıştır. Bu amaçla, 21 günlük A. retroflexus fidelerinin yaprak dokusunda toplam klorofil, toplam protein, lipit peroksidasyon (MDA), H2O2 (Hidrojen peroksit) miktarı, hücre zarı geçirgenliği (elektrolit sızıntısı), APX (Askorbat peroksidaz) ve GR (Glutatyon redüktaz) aktiviteleri belirlenmiştir. Kuraklık stresi ve glifosat A. retroflexus’ta H2O2 miktarını ve hücre zarı geçirgenliğini arttırmış ve kloroza neden olmuştur. Sonuçlarımız A. retroflexus’a glifosat uygulaması sonrasında yüksek ROT zararı ve düşük ROT temizleme aktivitesi olduğunu göstermiştir. Bu, antioksidan kapasite temelinde A. retroflexus’un glyphosate’a duyarlı olduğuna işaret etmektedir. Ayrıca bu araştırma ile A. retroflexus’ta kuraklık ve glyphosate’ın APX ve GR aktivitelerini nasıl etkilediği ilk defa gösterilmektedir. Sonuçta, A. retroflexus’ta oksidatif stresin kısa süreli kuraklığa kıyasla glifosat ile daha çok zarara neden olduğu saptanmıştır.
Keywords
Supporting Institution
Project Number
Thanks
References
- Asada K. (1999). The water-water cycle in chloroplasts: Scavenging of active oxygens and dissipation of excess photons. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 1999; 50: 601-39.
- Asadi S., Abadi HA., A-Zadeh PS. (2019). The effect of different irrigation periods on growth indicators of some weed species. Applied Ecology and Environmental Research 17(5):10929-10940.
- Avashthi, H., Pathak RK., Gaur VS., Singh S., Gupta VK., Ramteke PW., Kumar A. (2020). Comparative analysis of ROS-scavenging gene families in finger millet, rice, sorghum, and foxtail millet revealed potential targets for antioxidant activity and drought tolerance improvement. Netw Model Anal Health Inform Bioinforma 9: 33.
- Batra NG., Sharma V., Kumari N. (2014). Drought-induced changes in chlorophyll fluorescence, photosynthetic pigments, and thylakoid membrane proteins of Vigna Radiate. J. Plant Interact. 1: 712–721.
- Botella MA., Rosado RA., Hasegawa PM. (2005). Plant adaptive responses to salinity stress. Plant Abiotic Stress, Blackwell Publishing Ltd, 270 p.
- Boyer JS. (1982). Plant productivity and environment. Science, 218(4571): 443-448.
- Bradford 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.
- Büyük İ., Soydam-Aydın S., Aras S. (2012). Bitkilerin stres koşullarına verdiği moleküler cevaplar. Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi, 69(2): 97-110.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Structural Biology
Journal Section
Research Article
Authors
Giray Kurcan
This is me
0000-0001-6190-233X
Türkiye
Sevgi Donat
This is me
Türkiye
Okan Acar
*
0000-0002-9818-8827
Türkiye
Publication Date
December 31, 2020
Submission Date
October 19, 2020
Acceptance Date
December 27, 2020
Published in Issue
Year 2020 Volume: 23 Number: 2