Tuz stresine maruz bırakılan Helianthus annuus L. ve Brassica napus L.'ta sükroz uygulamasının antioksidan savunma sistemi, prolin içerikleri ve büyüme parametreleri üzerine etkisi

Tuz stresi, bitkilerin büyümesini ve mahsul verimliliğini sınırlayarak dünya çapında her geçen gün artan bir tehdit haline gelmektedir. Küresel bir sorun olan tuzluluk, bitkilerin ozmotik ve iyonik dengelerini bozarak nihayetinde bitkinin ölümüyle sonuçlanabilen ozmotik stres, iyonik stres ve besin dengesizliklerine yol açmaktadır. Bitkiler, tuzun zararlı etkileriyle başa çıkmak için tuza tolerans düzeylerini artırabilen ekolojik, fizyolojik ve moleküler mekanizmalarını harekete geçirmektedir. Bitkilerin tuzluluğa toleranslarının artırılması amacıyla uygulanan sükroz, trehaloz, glisin betain, prolin gibi çeşitli ozmoprotektanların ekzojen takviyeleri de, bitkilerde tuz stresinden kaynaklanan olumsuz etkilerin iyileştirilmesinde son derece etkili rol oynamaktadır. Bu çalışmada, iki farklı konsantrasyonda tuz uygulamasının (75 ve 150 mM NaCl) ve bu konsantrasyonlarla birlikte uygulanan ekzojen sükrozun (75 mM NaCl+Sükroz ve 150 mM NaCl+Sükroz) ayçiçeği ve kanola bitkileri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Tuz ve ekzojen sükroz uygulanan ayçiçeği ve kanola bitkilerinin kök ve gövde uzunlukları, kök ve gövde yaş-kuru ağırlıkları, kök ve gövde biyokütleleri, tolerans indeksleri, klorofil miktarları, lipid peroksidasyonları, prolin içerikleri, toplam protein miktarları, SOD, CAT, APX enzim aktiviteleri ve antioksidanların gen ekspresyon seviyesindeki değişimleri belirlenmiştir. Sonuç olarak, tuz stresinin her iki bitki türünde de büyüme parametrelerini olumsuz etkilediği, klorofil miktarlarını azalttığı, MDA, prolin ve toplam protein miktarlarını ise artan tuz konsantrasyonuna bağlı olarak artırdığı belirlenmiştir. Tuz uygulanan ayçiçeği ve kanola örneklerinde kontrole göre SOD aktivitesinin arttığı, CAT aktivitesinin azaldığı, APX aktivitesinin ise önemli bir değişime uğramadığı tespit edilmiştir. Antioksidanlara ait P5CS, SOD-Mn ve APX gen ifadelerinin arttığı, CAT gen ifadesinin ise anlamlı düzeyde değişmediği kaydedilmiştir. Ayçiçeği ve kanola bitkilerine uygulanan ekzojen sükroz takviyesinin ise, tuz stresine maruz kalan örneklerin ekolojik parametrelerini iyileştirdiği, klorofil miktarlarını artırdığı, MDA, prolin ve toplam protein miktarlarını ise azalttığı tespit edilmiştir. Ekzojen sükroz uygulamasının, sadece tuz uygulanan örneklere kıyasla bitkilerin SOD aktivitesini azaltırken, CAT ve APX aktivitelerini artırdığı gözlenmiştir. Tuz stresi altında sükrozun, ayçiçeğinde antioksidanlara ait gen ifadelerini farklı şekilde etkilerken, kanolada antioksidanların mRNA ekspresyon seviyelerini artırdığı saptanmıştır. Bitkilerin tuzluluğa gösterdikleri toleranslar çok farklı olmasa da ayçiçeğinde büyümeye bağlı tuz toleransının nispeten kanoladan daha fazla olduğu gözlenmiştir. Ekzojen sükrozun da tuz toleransını ayçiçeğinde kanolaya göre daha fazla artırdığı ortaya konmuştur. Ekofizyolojik ve moleküler düzeyde elde edilen sonuçlar doğrultusunda, ekzojen sükrozun hem ayçiçeği hem de kanolada tuz stresinin olumsuz etkilerini hafifleterek iyileştirici bir etki oluşturduğu tespit edilmiştir.