Selenyumun Arabidopsis thaliana' nın fotosentez ve antioksidan savunma sistemi üzerine etkilerinin araştırılması

Bitkiler soğuk, kuraklık, aşırı ışık, su, tuz ve ağır metaller gibi çeşitli abiyotik stres koşullarına morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler olmak üzere çeşitli adaptasyon mekanizmaları geliştirerek dayanıklılık göstermeye ve bu stresi savuşturmaya çalışmaktadır. Yapılan birçok çalışmada, reaktif oksijen türlerinin (ROS) regülasyonu ve antioksidanlar, ağır metallerin (HM) alımı ve translokasyonu, ağır metal türlerindeki değişiklikler ve sonucunda hücre membranı ve kloroplast yapısının yeniden inşası, fotosentetik sistemin onarılması gibi çeşitli mekanizmalarda Selenyum' un rol oynadığı işaret edilmiştir. Ancak optimal dozun ayarlanması, etkinin pozitif veya negatif yönde olması açısından büyük önem teşkil eder. Selenyumun düşük konsantrasyonlarda bitki büyümesini teşvik ederken, yüksek konsantrasyonlarda pro-oksidan olarak davranır ve bitkide oksidatif hasara sebep olur. Bu bilgiler ışığında Selenyumun Arabidopsis thaliana' nın fotosentez ve antioksidan savunma sistemi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Materyal olarak yabani tür Arabidopsis thaliana Col. kullanılmıştır. Sterilizasyonu gerçekleştirilen tohumlar hidroponik kültür ortamına ekilmiştir. On iki günlük bitkilere selenat ve selenit uygulanmasının ardından bitkilerin hasatı gerçekleştirilmiştir. Hasat edilen bitkilerin sürgünlerindeki ROS (H2O2 ve O2•−) miktarları belirlenmiştir. Ayrıca antioksidan enzimlerin [süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), peroksidaz (POX), askorbat peroksidaz (APX) ve glutatyon redüktaz (GR)] aktiviteleri spektrofotometrik yöntemlerle belirlenmiş, ayrıca CO2 asimilasyonu, PSI- PSII etkinliği tayinleri gerçekleştirilmiştir. Selenyum uygulanan Arabidopsis thaliana Col. bitkilerinin SOD, CAT, POX ve APX antioksidant enzim aktivilerinin farklı dozajlardaki selenat ve selenit uygulamasıyla belirgin oranda değiştiği belirlenmiştir. Benzer etki her grubunun hücre membran lipidlerindeki peroksidasyonda da gözlenmiştir. Bu çalışmayla selenyuma maruz bırakılan bitkilerin fotosentez mekanizmasında sebep olduğu değişimler ve ROS seviyeleri ve antioksidan savunma sistemi üzerine selenyumun etkileri ortaya konmuştur.