Buğday (Triticum aestivum L.) fideleri üzerine kadmiyum ve tuz etkileşimlerinin gen ifadesi ve antioksidant enzimler üzerine etkileri

Abstract

Bu çalışmada, buğday (Triticum aestivum L. cv. Konya-2002, Dağdaş-94) fidelerinde kadmiyum (Cd) ve tuz (NaCl) etkileşimleri incelenmiştir. Buğday fidelerinin sürgün boyu ve kuru ağırlığı, kök boyu ve kuru ağırlığı, klorofil a (kla), klorofil b (klb), toplam klorofil (kl a+b) ve klorofil a/b (kl a/b) miktarları, katalaz (CAT) ve glutatyon redüktaz (GR) antioksidant enzim aktiviteleri, prolin birikimi ve abiyotik streslerin etkileşimlerinde çalışan TaMYB73, TaSRG ve TaERF1 genlerinin ifadesi belirlenmiştir.Kadmiyum ve tuz uygulamaları yapılan bu çalışmada kök ve sürgün büyümeleri olumsuz etkilenmiştir. Klorofil değerleri uygulanan tuz ve Cd miktarlarına orantılı olarak azaldığı belirlenmiştir. Çalışmada incelenilen antioksidan enzimlerin (CAT, GR) her iki buğday çeşidinde de arttığı tespit edilmiştir. Prolin aminoasidinin araştırıldığı uygulamada tuz ve Cd konsantrasyonlarına bağlı olarak arttığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada kullandığımız Dağdaş-94 çeşidi buğday fidelerinin gerek tuz, gerek tuz + kadmiyum uygulamalarında Konya-2002 çeşidi fidelere göre daha dayanıklı olduğu düşünülebilir. Çalışmamızda, her iki çeşitte de yapılan uygulamalarda TaMYB73 ifadesi artış göstermemiştir. Gen ifadelerinde en fazla artış Dağdaş-94 çeşidinde olmuştur. Dağdaş-94 çeşidinde yüksek konsantrasyonda NaCl ve Cd uygulamasının ERF1 ifadesini önemli derecede arttırmasının ilgili çeşitte NaCl ve Cd cevabını düzenleyen genlerle ilgili olabileceğini düşünmekteyiz. Düşük doz NaCl uygulanan Dağdaş-94 çeşidi fidelerinde TaSRG ifadesindeki artış, tuza tolerans ile ilişkili olabilir. Konya-2002 fidelerinde Cd uygulaması ile TaSRG ifadesindeki artış Cd stresine dayanıklılık ile ilgili genlerle ilişkili olabilir.

In this study, cadmium (Cd) and salt (NaCl) interactions were investigated in wheat (Triticum aestivum L. cv. Konya-2002, Dağdaş-94) seedlings. Wheat seedling shoot length and dry weight, root length and dry weight, chlorophyll a (kla), chlorophyll b (klb), total chlorophyll (kl a + b) and chlorophyll a/b amounts, catalase (CAT) and glutathione reductase (GR) antioxidant enzyme activities, The amount of proline and expression of TaMYB73, TaSRG and TaERF1 genes working in interactions of these abiotic stresses were determined. In this study, cadmium and salt applications were negatively affected by root and shoot growth. It was determined that chlorophyll values decreased proportionally to the amount of salt and Cd applied. Antioxidant enzymes (CAT, GR) were found to increase in both wheat varieties. It has been observed that the proline amino acid increases depending on the salt and Cd concentrations in the application. In this study, it can be thought that wheat seedlings of Dağdaş-94 variety that we use are more resistant than Konya-2002 type seedlings in both salt and cadmium applications. In our study, TaMYB73 expression did not increase in both types of applications. The highest increase in gene expression was in Dağdaş cultivar. We think that high concentrations of NaCl and Cd in the Dağdaş cultivar significantly increase ERF1 expression may be related to the genes regulating NaCl and Cd response in the related variety. Increased TaSRG expression in Dağdaş seedlings with low dose NaCl may be related to salt tolerance. Increased TaSRG expression with Cd aplication in Konya seedlings may be related to genes related to resistance to Cd stress.