Kombine uygulanan borik asit ve sıcaklık stresinin ayçiçeği bitkisindeki (Helianthus anuus L.) bazı antioksidan enzim aktivitelerinin etkilerinin belirlenmesi

Abstract

Günümüzde ekolojik sorunların başında gelen küresel ısınma, dünya genelinde sıcaklık artışına ve buna bağlı olarak kuraklığa sebep olmaktadır. Değişen iklim koşulları özellikle bitkilerin fizyolojik ve moleküler düzeydeki metabolik faaliyetleri üzerinde olumsuz etkiler oluşturmakta; bitki verimi, kalitesi ve üretimini olumsuz yönde etkilemektedir. Sıcaklıkta meydana gelen değişiklikler, gerek yapısal gerek işlevsel proteinlerin yapısının bozulması ile sonuçlanmaktadır. Sıcaklığın yanı sıra bitkilerde abiyotik strese sebep olan bir diğer faktör ise toprakta bulunan makro ve mikro besin elementlerinin miktarlarıdır. Mikro besin elementleri içerisinde yer alan bor elementi, bitkilerin en fazla tepki gösterdiği elementler arasındadır. Her bitkinin ihtiyaç duyduğu bor miktarı farklı olmakla birlikte bitkilerin bor elementine karşı alt ve üst tolerans sınırları henüz tam olarak bilinmemektedir. Bor elementi, bitkide oksin ve fenol metabolizması, zar geçirgenliği, kök büyümesi, nükleik asit ve ATP sentezi gibi önemli fizyolojik olaylarda etkilidir. Borun fizyolojik olaylar üzerinde etkili olması, başka bir abiyotik stres faktörünün etkisini inhibe ya da stimüle edebileceğini düşündürmektedir. Literatürde yalnızca sıcaklık sıcaklık ve yalnızca borun bitkiler üzerine etkileri ile ilgili çalışmalar olmakla birlikte, farklı sıcaklık derecelerinde eş zamanlı uygulanan bor elementinin bitki metabolizmasında meydana getirdiği kombine etkileri açıklayan çalışmalara henüz rastlanmamıştır. Çalışmamızda; üç sıcaklık (15, 25, 40°C) ve iki farklı borik asit konsantrasyonunda (10, 25 mM) yetiştirilen 5. ve 10. borik asit uygulaması sonrasında toplanan ayçiçeği bitkisinin kök ve yaprak örneklerine ait süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve askorbat peroksidaz (APX) enzim aktiviteleri araştırılmıştır. 25°C’de yetiştirilen örneklerin kök ve yapraklarına ait enzim aktivitelerinin 5. ve 10. borik asit uygulamasında önemli derecede etkilenmediği, artan borik asit konsantrasyonlarında ise enzim aktivitesinin arttığı tespit edilmiştir. 40°C’de yetiştirilen bitki örneklerinin sıcaklık değişiminden 15°C’ye göre daha fazla etkilendiği; özellikle 25 mM borik asitin bitki örneklerinde yüksek sıcaklığın etkisini azalttığı belirlenmiştir.