Stres koşullarının roka (Eruca sativa Mill.) bitkisinin verim parametreleri ve antioksidan savunma sistemi üzerine etkileri

Abstract

Kuraklık ve tuzluluk, tüm Dünya’da tarımsal ürün verimliliğini azaltan en yaygın tehditler arasındadır. Tuz ve kuraklık stresleri, osmotik ve oksidatif streslere yol açarak, bitkilerin gelişimini ve verimliliğini olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle tuz ve kuraklık streslerinin bitkiler üzerindeki fizyolojik ve biyokimyasal etkilerinin daha iyi anlaşılarak, stres koşulları altında bitkisel performansın yükseltilmesi önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, sulama suyu tuzluluğu ve su kısıtı uygulamalarının, roka (Eruca sativa Mill.) bitkisinin farklı organlarında çeşitli büyüme parametreleri, klorofil, karotenoit, malondialdehit (MDA), prolin içeriklerinin yanı sıra katalaz (CAT), askorbat peroksidaz (APX), guaiakol peroksidaz (POD), glutatyon redüktaz (GR), glutatyon S-transferaz (GST) ve süpersoksit dismutaz (SOD) antioksidan enzim aktiviteleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışma 4 farklı sulama suyu tuzluluğu ve 4 farklı su kısıtı uygulaması yapılan saksılarda yürütülmüştür. Uygulanan tuz ve kuraklık stresleri sonucunda roka bitkilerinin toprak üstü aksam ve köklerinde yaş ve kuru ağırlık değerlerinin önemli derecede azaldığı belirlenmiştir. Bitki ve yaprak boyutlarında tuz ve kuraklık stresleri sonucu önemli azalmalar gerçekleşmiştir. Yapraklarda klorofil içeriği sulama suyu tuzluluğu etkisiyle azalırken, sulama suyu kısıtı sonucu artmıştır. Mineral içerikleri ise stresin türü, düzeyi ve bitkisel dokuya göre farklılık göstermiştir. Antioksidan enzim aktiviteleri de organ ve stres türüne göre değişiklik göstermiş; CAT ve APX aktivitelerinin tuz stresine, GST ve SOD aktivitelerinin ise kuraklık stresine karşı daha hassas olduğu görülmüştür. Söz konusu stres etmenleri MDA ve prolin düzeylerinde de artışlara sebep olmuştur.

Drought and salinity are among common threats concerning crop productivity worldwide. Salinity and water stresses negatively affect plant growth and crop yield by inducing osmotic and oxidative stresses. As a consequence, better understanding of physiological and biochemical effects of both stresses on plants to ensure enhanced performance under stress conditions is of great importance. In this thesis, it was aimed to investigate the effects of irrigation salinity and restriction levels on rocket salad (Eruca sativa Mill.) growth and yield parameters, chlorophyll, carotenoid, malondialdehyde (MDA), proline contens, and catalase (CAT), ascorbate peroxydase (APX), guaiacol peroxydase (POD), glutathione reductase (GR), glutathione Stransferase (GST) and superoxide dismutase (SOD) antioxidant enzyme activites, in different tissues. The study was conducted in pots, using 4 different levels of irrigation water salinity and irrigation water restriction. It was indicated that salinity and drought stresses significantly decreased fresh and dry weights of all tissues. Significant declines were determined in the biometric parameters of stems and leaves, due to salinity and drought conditions. Chlorophyll contents of leaves were reduced by irrigation water salinity, while irrigation water restrictions caused increment of these pigments. Mineral levels differed upon the type and level of stress and investigated tissue. Antioxidant enzyme activites also varied in regard to stress conditions and plant tissues; where CAT and APX activites were found to be more sensitive to salinity, while GST and SOD activites were more negatively affected by drought. Salinity and drought stresses caused increased amounts of MDA and proline in the tissues.