Ayçiçeği bitkisinde (Helianthus annuus L.) kombine uygulanan borik asit ve sıcaklık stresinin bazı ekolojik parametreler, antioksidan enzimler ve gen ifadeleri üzerine etkisi

Değişen iklim koşulları özellikle bitkilerin ekolojik, fizyolojik ve moleküler düzeydeki metabolik faaliyetleri üzerinde olumsuz etkiler oluşturmakta; bitki verimi, kalitesi ve üretimini olumsuz yönde etkilemektedir. 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. Bor elementi, bitkide zar geçirgenliği, kök büyümesi, nükleik asit ve ATP sentezi gibi önemli metabolik olaylarda etkilidir. Borun bitkiler üzerindeki bu etkileri, başka bir abiyotik stres faktörünün etkisini inhibe ya da teşvik edebileceğini düşündürmektedir. Bu çalışmada sıcaklık ve bor uygulamasının hem ayrı ayrı hem de kombine etkileri araştırılmıştır. 15, 25 ve 40°C'de yetiştirilen, 10 mM ve 25 mM borik asit uygulanan ayçiçeği bitkisinde kök ve gövde uzunluğu, kök ve gövde yaş-kuru ağırlığı, kök ve gövde biyokütlesi, borik asit tolerans indeksi, lipit peroksidasyonu, toplam protein miktarı, SOD, CAT, APX enzim aktiviteleri ve bu enzimlerin gen ekspresyon seviyelerindeki değişimleri belirlenmiştir. Sonuç olarak 25 ve 40°C'deki örneklerin artan borik asit konsantrasyonuna bağlı olarak kök ve gövdeye ait ekolojik parametrelerde azalmanın olduğu 15°C'deki örneklerde ise literatürde yer alan düşük sıcaklıkla ilgili çalışmaların aksine kök ve gövdeye ait ekolojik parametrelerin olumlu etkilendiği ve artış gösterdiği tespit edilmiştir. 40°C'deki kök ve yaprak örneklerinin antioksidan enzim aktiviteleri ve mRNA seviyelerinin arttığı belirlenmiştir. 15°C'de ise antioksidan enzim aktiviteleri ve mRNA seviyelerinin kök örneklerinde arttığı, yaprak örneklerinde azaldığı tespit edilmiştir. Ekolojik parametreler incelendiğinde düşük sıcaklıkta yüksek bor uygulamasının ilginç bir şekilde bitki büyümesini teşvik ettiği, antioksidan enzim aktiviteleri ve mRNA ekspresyon seviyeleri incelendiğinde ise bitkinin düşük sıcaklığı tolere etmesinde oldukça etkili olduğu ortaya konmuştur.