Kuraklık toleransları farklı olan cicer (nohut) genotiplerinde askorbat ve glutatyon uygulamalarının antioksidan sistem üzerine etkilerinin araştırılması ve genomik varyasyonlarının karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, kuraklık stresi altında kuraklığa toleransları farklı olan Cicer reticulatum AWC611 (kuraklığa dayanıklı) ve Cicer arietinum ILC8617 (kuraklığa duyarlı) bitkilerinde askorbat ve glutatyon uygulamalarının antioksidan sistemleri üzerine etkileri araştırılmış ve 25 nohut çeşidinin SSR (Basit Tekrarlı Diziler) analizi ile genetik ilişkileri incelenmiştir. Nohut bitkileri 35 gün boyunca büyütüldükten sonra 10 gün süre ile kuraklık stresine maruz bırakılmışlardır. Kuraklık uygulamasının ilk üç günü kuraklık uygulanan ve uygulanmayan gruplara askorbat ( 12,5 mM ve 25 mM) ve glutatyon (10 mM ve 100 mM) çözeltileri yapraklara püskürtülmek suretiyle uygulanmıştır. Kuraklık stresi altındaki bitkilerde antioksidan enzim aktiviteleri (katalaz hariç) ve antioksidan madde konsantrasyonları yükselmiştir, Askorbat ve glutatyon (GSH) uygulamaları ile birlikte her iki genotipteki bitkilerin yapraklarındaki Askorbat peroksidaz akvititesi, askorbat ve glutatyon içeriği artmış, superoksit dismutaz (SOD) ve glutatyon redüktaz (GR) aktiviteleri ise azalmıştır. Kuraklığa dayanıklı olan AWC611'in enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidan kapasitesinin, kuraklığa duyarlı ILC8617'den daha yüksek olduğu ve kuraklık stresi sırasında dışsal antioksidan uygulamalarına daha iyi yanıt verdiği görülmüştür. Diğer nohut genotipleriyle evrimsel ilişkisini SSR analizi ile ortaya koymak için ise iki nohut türünden toplam 25 genotip kullanılmıştır. Yeterli büyüklüğe gelen bitki yaprakları taze olarak alınıp, SSR analizleri gerçekleştirilmiştir. SSR analizi sonucunda elde edilen dendogramda; C.reticulatum türünün genotipleri bir hat boyunca toplanmış, C.arietinum'a ait olan 23 genotip ise 3 ana dallanma noktasını takip ederek dendogramı oluşturmuşlardır.

In this study, under drought stress conditions, the effects of ascorbate and glutathione on antioxidant system of chickpea cultivars which have different tolerance to drought conditions Cicer reticulatum AWC611 (drought tolerant) and Cicer arietinum ILC8617 (drought sensitive) were investigated, and genetic relationship of 25 chickpea cultivars were determinated with SSR (Simple sequence repeats) analyze. Chickpea plants were grown for 35 days, after that plants were exposed drought stress for 10 days. For first three days of the drought stress, ascorbate (12,5 mM and 25 mM) and glutathione (10 mM and 100 mM) were applied to both groups which drought exposed and not exposed. Drought stres enhanced antioxidant enzymes activities and antioxidant concentrations in all groups (except catalase). Aplications of ascorbate and glutathione (GSH) increased ascorbate peroxidase activity, ascorbate and GSH concentration. Superoxide dismutase and gluthatione reductase activities decreased on the leaves of both genotypes. Enzymatic and not enzymatic antioxidant capacity of drought tolerant AWC611 was determinated higher than drought sensitive ILC8617. It is determinated that under drought stress the response of AWC611 to exogenous antioxidant applications was beter than ILC8617. To determinate evolutionary relationships of chickpea genotypes with SSR analyze, 25 genotypes used from Cicer arietinum and Cicer reticulatum. Leaves of plants were used as fresh for SSR analyses. In resulting dendogram from SSR analysis, its been observed that genotypes of C. reticulatum alligned in one line, and 23 genotypes of C. arietinum branched in three main lines.