Arpa fidelerinde sodyum nitroprussid teşvikli NaCl toleransı üzerine proteomik analizler

Tarım topraklarının tuza maruz kalması dünya çapında ciddi bir sorun teşkil etmektedir. Bitkilerde tuz toleransını artırmak için farklı stratejiler geliştirilmiştir. Dışsal sodyum nitroprussid (SNP) uygulamasının tuzluluğun zararlı etkilerini hafifletebileceği ve bitkilerin tuz toleransını teşvik edebileceği gösterilmiş olmasına karşın, SNP'nin proteomik değişikliklerin düzenlenmesindeki rolleri tam olarak anlaşılamamıştır. Bu amaçla, arpa (Horedum vulgare L.) fidelerinin tuz stresine verdiği tepkileri daha iyi anlamak ve tuz kaynaklı hasarı hafifletmede dışsal SNP'nin koruyucu rollerini anlamak için NaCl ve/veya SNP uygulamalarına maruz bırakılan arpa fidelerinin yaprak dokularında karşılaştırmalı proteomik analizler yapılmıştır. Dışsal SNP uygulamasının NaCl stresi tarafından inhibe edilen fide büyümesini iyileştirdiği belirlenmiştir. Proteomik analizler, 24 proteinin SNP ve/veya NaCl stresi uygulamalarında farklı şekilde ifade olduğunu göstermiştir. Bu proteinlerden 15'i MALDI-TOF/TOF kütle spektrometrisi ile başarıyla tanımlanmıştır. Gen ontolojisi analizi; fotosentez, protein metabolizması, stres savunma ve enerji metabolizması gibi yolakların SNP ve/veya NaCl uygulamaları ile düzenlendiğini ortaya koymuştur. Dışsal SNP uygulaması, tuz stres altındaki arpa fidelerinin yapraklarında 20 kDa şaperonin, proteazom altbirim beta tip-2, 2-Cys peroksiredoksin BAS1, tiyazol biyosentetik enzim 1-1, ferredoksin-NADP redüktaz, S-adenozilmetiyonin sentetaz 3 ve uzama faktörü Tu proteinlerinin ekspresyon seviyelerini arttırmıştır. Mevcut sonuçlar, SNP'nin fotosentezin düzenlenmesi, yanlış katlanmış veya hasarlı proteinlerin parçalanması, stres savunmasının aktivasyonu ve poliaminler, prolin ve GABA sentezinin teşvik edilmesi yoluyla NaCl'nin neden olduğu büyüme inhibisyonunu hafifletebileceğini ileri sürmektedir. Bu çalışma, arpa fidelerinde tuz stresine yanıt olarak SNP'nin moleküler mekanizmasına proteomik düzeyde bilgi sağlayan ilk çalışmadır.