Tuz stresi altındaki mısır (Zea mays L.) bitkisinde potasyum uygulamalarının fizyolojik ve biyokimyasal etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada tuz stresi (50, 75 ve 100 mM NaCl) altındaki bir mısır genotipinde (Zea mays L. cv. Ada 9510) potasyum nitrat (3 mM KNO3) uygulamasının etkisi bazı fizyolojik ve biyokimyasal parametreler yardımıyla araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan tüm tuz konsantrasyonları mısır yapraklarındaki süperoksid dismutaz ve askorbat peroksidaz aktivitesini kontrollerle karşılaştırıldığında azaltmıştır. Glutatyon redüktaz ve gauaiakol peroksidaz aktivitesi ise sırasıyla sadece 100 ve 75 mM tuz uygulaması sonucu kontrole göre artmıştır. Bu sonuçlar tuz stresi altındaki mısır yapraklarında, yüksek H2O2 miktarı ile gösterildiği gibi, düşük askorbat-glutatyon döngüsü aktivitesine işaret etmektedir. Ayrıca tuz stresi altındaki mısır yapraklarındaki H2O2 birikimi yüksek MDA ve düşük fotosentetik pigment miktarına (klorofil a, klorofil b, toplam klorofil ve toplam karotenoid) neden olmuştur. KNO3 uygulaması ise tuz stresi altındaki mısır yapraklarındaki süperoksid dismutaz, askorbat peroksidaz, glutatyon redüktaz ve guaiakol peroksidaz aktivitesini artırarak daha iyi bir antioksidant savunma sağlamıştır. Antioksidant enzimlerin aktivitesindeki artış da tuz stresi altındaki mısır yapraklarındaki H2O2 ve MDA miktarının azalmasına, fotosentetik pigment miktarının artmasına yol açmıştır. Sonuçlarımıza göre KNO3 uygulamasının antioksidant kapasite ve fotosentetik pigment miktarını artırarak, H2O2 miktarı ve membran hasarını azaltarak tuz stresinin mısır yapraklarında neden olduğu olumsuz etkileri iyileştirdiği söylenebilir.

In this study, the effect of potassium nitrate (3 mM KNO3) application on maize genotype (Zea mays L. Ada 9510) under salt stress (50, 75 and 100 mM NaCl) was investigated through some physiological and biochemical parameters. All salt concentrations used in this study decreased superoxide dismutase and ascorbate peroxidase activity in the leaves of maize plants as compared to control plants. Glutathione reductase and guaiacol peroxidase activity, on the other hand, was found to be higher than control as a result of only 100 mM and 75 mM salt application. These results showed lower ascorbate-glutathione cycle activity in the leaves of maize under salt stress, as indicated by higher H2O2 content. In addition, H2O2 accumulation in the leaves of maize under salt stress led to higher MDA and lower photosynthetic pigment contents (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and total carotenoid). KNO3 application increased superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase and guaiacol peroxidase activity in the leaves of maize under salt stress and provides better antioxidant defence. Higher activity of antioxidant enzymes led to the lower H2O2 and MDA content, and higher photosynthetic pigment content. According to our results, it may be concluded that KNO3 application ameliorates the effects of salt stress in maize leaves by increasing antioxidant capacity and photosynthetic pigment content and by decreasing H2O2 accumulation and membrane damage.