Tuz stresine maruz bırakılan çeltik (Oryza sativa L.) çeşitlerinde radikal söndürme ve antioksidan enzim aktiviteleri

Bu çalışmada, kontrollü koşullar altında yetiştirilen çeltik (Oryza sativa) çeşitleri 10 gün süre ile üç farklı konsantrasyonda uygulanan tuz stres faktörüne maruz bırakılmıştır. NaCI tuzluluğunun etkisi ile Gala, Edirne, Şumnu, Neğiş, Tunca ve Aromatik-1 çeltik çeşitleri ile 2 yerel popülasyonun (Karacadağ, Hazro) stres faktörüne karşı vermiş oldukları fizyolojik ve biyokimyasal yanıtlarda meydana gelen değişimler incelenmiştir. NaCI (100, 200 ve 300 mM) ile oluşturulan stres koşullarında, konsantrasyona bağlı olarak değişen yanıtlar çeşitlerin hassas veya tolerant seviyeleri ile ilişkilendirilmiş ve tuza dayanıklı/hassas olan çeşitler tespit edilmiştir. İki aşamalı olarak yürütülen çalışmamızın birinci aşamasında, NaCI uygulamalarının etkisi ile kök-sürgün uzunluğu, yaprak taze-kuru ağırlığı, yaprak zararlanma derecesi, bağıl su içeriği, pigment içeriği ve lipid peroksidasyon seviyelerinde meydana gelen değişimler incelenmiştir. Bağıl su içeriği bakımından yüksek tuz konsantrasyonunda en az etkilenen çeşidin Tunca (%85) ve Aromatik 1 (%86) olduğu tespit edilirken, Gala (%66) ve Karacadağ (%74) ise kontrole göre en çok etkilenen çeşitler olarak belirlenmiştir. Farklı çeltik çeşitleri ile yaptığımız bu çalışmanın birinci aşamasında araştırılan parametreler içerisinden ayırt edici sonuçlar lipid peroksidasyon analizlerinden alınmıştır. 300 mM NaCI uygulaması sonucunda Tunca ve Aromatik-1 çeşitlerinde çok düşük MDA artışı gözlenmesine rağmen, Karacadağ, Neğiş ve Gala'da MDA'ya ait bu miktar yüksek bulunmuştur. Uygulama grupları kontrolleri ile karşılaştırıldığında, çeşitler arasından Gala ve Karacadağ'ın diğerlerine göre daha hassas, Aromatik-1 ve Tunca çeşitlerinin ise tuzluluğa karşı daha dayanıklı olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise söz konusu 4 çeltik çeşidinde tuz stresinin etkisini gözlemlemek ve hassas/tolerant seviyeleri hakkında kesin bir sonuca ulaşabilmek amacıyla, çeşitlerin prolin içeriği, antioksidan savunma sisteminde etkili olan enzimleri (SOD, CAT, APX ve GR) ve ROT söndürme aktiviteleri araştırılmıştır. Ayrıca bu çeşitlerde toplam çözünebilir protein profilleri de SDS-PAGE tekniği kullanılarak incelenmiştir. Sonuç olarak Tunca ve Aromatik-1'de SOD, CAT, APX ve GR enzim aktivitelerinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. 300 mM tuz konsantrasyonu uygulamalarında Karacadağ ve Gala çeşitlerinin H2O2 miktarı kontrollerine göre önemli miktarda artış göstermiş ve bu çeşitlere ait enzim aktivitelerinin yanısıra H2O2 içeriğindeki değişimler de birinci aşamada yapılan analiz sonuçlarını destekler yönde olmuştur. Tüm sonuçlar değerlendirildiğinde, enzim aktivitelerinin tuza toleranslı olarak kabul edilen çeşitlerde, duyarlı olanlara kıyasla daha fazla miktarda arttığı ve çeşitlere göre farklılaşan antioksidan enzim aktivitelerinin ROT söndürme ile paralel sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, tuz toleransını sağlayan antioksidan mekanizmalarının NaCI seviyesine ve çeltik çeşitlerine göre değiştiğini ifade edebiliriz.