Hidroponik Kültürde ve Doku Kültüründe Uygulanan Tuz Stresinin

1. Hidroponik Kültürde ve Doku Kültüründe Uygulanan Tuz Stresinin Tuza Tolerant ve Duyarlı Yerel Kabak Genotiplerinde Antioksidatif Enzim Aktiviteleri Üzerine Etkisi Şenay Sevengör1, Ferah Ertekin1, Fikret Yaşar2, Şebnem Kuşvuran3, Mehlika Yücer1, Şebnem Ellialtıoğu1 1 Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Ankara, 2 Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Van 3 Çankırı Karatekin Üniversitesi, Kızılırmak Meslek Yüksekokulu, Çankırı skusvuran@gmail.com Giriş Kabakgiller, dünya üzerindeyetiştiriciliği yapılan Cucurbitaceae familyasına ait 118 adet cins ve toplam 825 adet türden oluşmaktadır (Bisognin, 2002). Genetik çeşitlilik bakımından kabakgillerde önemli bir yere sahip olan Türkiye’de (Sarı ve ark., 2008), bu türde de olumsuz çevre koşullarından biri olan tuzluluk, bitki gelişimini ve verimi engelleyen ilk sıralardaki faktörler arasında yer almaktadır. Olumsuz çevre koşullarından biri olan tuzluluk karşısında toleransı yüksek kabak çeşitlerinin geliştirilmesi amacıyla yapılacak seleksiyon çalışmalarına esas teşkil etmek üzere yapılan bu çalışmanın amacı, Türkiye’de yetiştirilen yerel kabak çeşitlerinde tuza tolerans bakımından bazı seçim kriterleri geliştirebilmektir. Bu amaçla, tuza tolerant ve duyarlı ikişer adet kabak genotipinde klorofil ve MDA miktarı, SOD ve CAT enzim aktiviteleri incelenmiştir. Materyal ve Yöntem • Su kültürü deneyleri: Kontrollü koşullara sahip iklim odasında kurulan ve Hoagland besin çözeltisi kullanılan hidroponik yetiştiricilikte, tuza tolerant ve duyarlı olarak belirlenmiş ikişer adet yerel kabak çeşitleri kullanılmıştır. 100 mM NaCl uygulanan fidelerde stresin 7. gününde analiz ve ölçümler yapmak üzere bitki örnekleri alınmıştır. Kontrol ve stres uygulama gruplarından alınan yaş bitki örneklerinde; malondialdehit (MDA) miktarı, klorofil miktarı ve antioksidatif enzim aktiviteleri belirlenmiştir. • Doku kültürü deneyleri: Temel MS ortamına 1 mg/l NAA ve 0.1 mg/l BAP katıldıktan sonra %3 oranında sukroz ve %0.7 oranında agar ilave edilerek ortam pH’sı 5.7’ye ayarlanmıştır. In vitro koşullarda çimlendirilen kabak tohumlarından gelişen fidelerden hazırlanan hipokotil eksplantları tuz ilave edilmeyen veya 50 mM NaCl ilave edilen ortamlara yerleştirilmiş, 21. günde analizler yapılmıştır. Bulgular ve Sonuç TUZ KONTROL a b a. Tuzlu ortamda (100 mM NaCl) ve tuz ilave edilmeyen besin çözeltisinde 7 gün süreyle yetiştirilen farklı kabak genotiplerine ait bitkilerin MDA miktarları (µ mol/g T.A.) b. Tuzlu ortamda (100 mM NaCl) ve tuz ilave edilmeyen besin çözeltisinde 7 gün süreyle yetiştirilen farklı kabak genotiplerine ait bitkilerin klorofil miktarları (µ mol/g T.A.)  • Tuzluluk stresinde artan lipid peroksidas-yon miktarları, hücre zarlarında hasar meydana geldiğini göstermektedir. Kontrol uygulaması ile karşılaştırıldığında tuza tolerant kabakların MDA miktarlarında azalma meydana gelmiştir. MDA miktarı kontrole nazaran düşük olan kabakların tuza tolerant, MDA miktarındaki artışları fazla olanların ise tuza duyarlı genotipler oldukları yönünde kabakta güçlü bir yönelim ortaya çıkmıştır. • Yapraklardaki toplam klorofil miktarı, seçimlerde göz önünde bulundurulması gereken fakat tek başına yeterli bulunmayan bir parametre olarak görülmüştür • Antioksidatif enzim aktivitelerinden SOD ve CAT, kabak türünde tuz stresi ile ilişkilen-dirilebilecek bir değerlilikte bulunmuştur. • Doku kültürünün tuz stresi için yapılacak bir tarama (screening) işleminde kullanılabileceği, tuzlu ortamda yetiştirilen hipokotil dokularının gelişim durumlarına, SDO ve CAT aktivitelerine bakarak gruplandırmanın yönlendirici olabileceği kanaatine varılmıştır. • Dokuların homojen bir yapıda olması, kısa sürede çok sayıda bitki materyalini çok küçük bir laboratuvar alanında teste tabi tutma kolaylıkları nedeniyle doku kültürünün tercih edilebileceği izlenimi edinilmiştir. c d Tuzlu ortamda (100 mM NaCl) ve tuz ilave edilmeyen besin çözeltisinde 7 gün süreyle yetiştirilen farklı kabak genotiplerine ait bitkilerin yapraklarındaki a. süperoksit dismutaz, b.katalaz enzim aktiviteleri (mol/dak/mg T.A.) Tuza tolerant ve duyarlı kabak genotiplerinin tuzlu (50 mM NaCl) ve tuz içermeyen kontrol ortamlarında 21 gün süreyle geliştirilen hipokotil dokularından görünümler. a. İskenderun-4, b. AB-44, c. ÇÜ-7, d. A-24 (solda:Tuz; sağda: Kontrol uygulamalarına ait kültürler) Kaynaklar Bisognin, D.A. 2002. Origin and evolution of cultivated cucurbits. Ciencia Rural. 32(5): 715-723. Sarı, N., Tan, A., Yanmaz, R., Yetişir, H. Baklaya, A., Solmaz, L., Aykas L. 2008. General status of cucurbit genetic resources in Turkey. Cucurbitaceae 2008, 21- 32. Tuz içeren (50 mM NaCl) ve kontrol ortamında kabak eksplantlarındaki a. SOD, b. CAT enzimi aktivitesi (mol/dak/mg T.A.)