Tuz stresi altındaki farklı buğday (triticum aestivum L.) genotiplerinde bor uygulamalarının iyileştirici etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada tuz (NaCl 150 mM), bor (H3BO3 30 µM) ve tuz+bor (NaCl 150 mM+H3BO3 30 µM) uygulamalarının iki farklı buğday (Triticum aestivum L.) genotipinde (Momtchil ve Pamukova-97) neden olduğu fizyolojik ve biyokimyasal değişimler karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Klorofil a floresansı ölçümleri tuz+bor uygulamalarının Pamukova-97 genotipinde fotosentetik aktiviteyi azalttığını, Momtchil genotipinde ise daha olumlu yönde etkilediğini göstermiştir. Özellikle alan (OJIP eğrisinin üzerinde kalan bölge), V/to (kapalı reaksiyon merkezlerinin birikim hızı), 0/(1-0) (ışığa bağımlı olmayan (karanlık) reaksiyonların performans göstergesi), RC/ABS (FS II'deki anten klorofilleri başına aktif reaksiyon merkezi miktarı), ABS/RC (reaksiyon merkezi başına FS II'in ortalama anten boyutu), TRo/RC (FS II'de reaksiyon merkezi başına yakalanan ve QA'nın indirgenmesini sağlayan maksimum enerji) ve DIo/RC (FS II'de reaksiyon merkezi başına fotokimyasal olaylar dışında kaybedilen dissipasyon enerjisi) parametrelerindeki değişimler, tuz+bor uygulamalarının Momtchil genotipinde tuzluluğun neden olduğu hasarları bir ölçüde iyileştirdiğini göstermiştir. Her iki genotipte de uygulamalar sonucunda askorbat peroksidaz ve glutatyon redüktaz gibi antioksidant enzimlerin aktiviteleri azaldığından, düşük bir askorbat-glutatyon döngüsü aktivitesi belirlenmiştir. Ancak Pamukova-97'de tuz+bor uygulaması membran peroksidasyonuna, toplam karotenoid miktarında azalmaya ve fotosentetik pigmentlerin parçalanmasına neden olmuştur. Buna göre çalışmamızdaki tuz+bor uygulamalarının her iki genotipin yapraklarındaki askorbat-glutatyon döngüsünü ve antioksidant sistemi olumsuz etkilediği söylenebilir. Ancak tuz+bor uygulamasının özellikle Momtchil genotipinde yapraklardaki fotosentetik pigment miktarını artırması, MDA birikimini azaltması ve fotosentetik aktiviteyi nispeten olumlu etkilemesi nedeniyle tuzun yol açtığı metabolik olumsuzlukları bir dereceye kadar iyileştirdiği sonucuna varılabilir.

In this study, the physiological and biochemical changes of salt (NaCl, 150 mM), boron (H3BO3 30 µM) and salt+boron (NaCl, 150 mM+ H3BO3 30 µM) applications were comparatively investigated in two different wheat (Triticum aestivum L.) genotypes (Momtchil and Pamukova-97). Chlorophyll a fluorescence measurements showed that salt+boron application decreased photosynthetic activity in Pamukova-97 while salt+boron application induced it. Changes in some chlorophyll a fluorescence parameters, such as V/to (accumulation rate of closed reaction centres), 0/(1-0) (performance indicator of the dark reactions), RC/ABS (the amount of active reaction centres per antenna chlorophylls in PSII), ABS/RC (average anttenna size of PSII per reaction centres), TRo/RC (the maximum amount of trapped energy per reaction centres which reduces QA), DIo/RC (the amount of dissipation energy in PSII per reaction centres), indicated that salt+boron application ameliorated photosynthetic activity in Momtchil which was reduced by salinity to some extent. It has been determined that all applications led to the lower ascorbate-glutathione cycle activity, as evaluated with the lower ascorbate peroxidase and glutathione reductase activities. However, salt+boron application caused to higher level of membrane peroxidation, reduced total carotenoid content and degredation in photosynthetic pigments in Pamukova-97. As a result, it could be said that salt+boron application inhibited the ascorbate-glutathione cycle and affected antioxidant system negatively in the leaves of both genotypes. However, we may conclude that salt+boron application ameliorate the negative metabolic effects of salinity because of the lower MDA accumulation and higher photosynthetic activity and photosynthetic pigment content in the levaes of Momtchil.