Doku kültürü şartlarında ekmeklik buğdayda (Triticum aestivum L.) UV-B stresine karşı α-tokoferolün koruyucu etkisi

Abstract

Tüm fotoototrofik organizmalar için ışık, fotosentetik mekanizmalar tarafından tutulan ve karbondioksiti organik bileşiklere dönüştürmek için kullanılan bir enerji kaynağıdır. Son yıllarda, stratosferik ozonun incelmesi sonucu, güneş ışığının bir bileşeni olan yüksek Ultraviyole (UV)-B radyasyonu (280–320 nm), atmosferden geçerek dünyanın yüzeyine ulaşmaktadır. Bu abiyotik stres kaynağı, bitkilerin hareketsiz yaşamlarından dolayı kaçınılmaz olup, büyüme inhibisyonuna ve hatta hücre ölümüne neden olabilmektedir. Bu çalışmada, insan beslenmesinde önemli bir tahıl olan buğdayın UV-B radyasyon stresine karşı toleransında lipofilik antioksidan olan eksojen α-tokoferolün rolünü belirlemek için, kallus oluşum ortamında Kırik buğday çeşidinin olgun embriyolarından türetilen 10 günlük kalluslar 0, 2, 4 ve 6 saat boyunca UV-B radyasyonuna maruz bırakılmıştır. Daha sonra UV-B stresine maruz kalan kalluslar, α-tokoferol (0, 50 ve 100 mg/l) içeren kallus oluşum ortamına aktarılmış ve 20 gün boyunca kallus ortamında kültürlenmiştir. 30 gün sonunda meydana gelen embriyogenik kalluslar bitki rejenerasyonu için bitki rejenerasyon ortamına aktarılmıştır. Bu çalışmada kallusun nispi gelişme oranı (%), embriyogenik kallus oranı (%), cevap veren embriyogenik kallus oranı (%) ve eksplant başına bitki sayısı (adet) ile ilgili veriler elde edildi. Çalışma sonucunda, kallus nispi gelişim oranı, embriyogenik kallus oranı, cevap veren embriyogenik kallus oranı ve eksplant başına düşen bitki sayısı UV-B süresindeki artışa bağlı olarak önemli ölçüde azalma belirlenmiştir. Diğer taraftan α-tokoferol uygulaması ile birlikte tüm bu parametrelerde iyileşmeler meydana gelmiş ve UV-B stresinde bitki rejenerasyon parametreleri bakımından en iyi sonuç 100 mg/l α-tokoferol uygulamasında gözlenmiştir.

Light for all photoautotrophic organisms is an energy source held by photosynthetic mechanisms and used to convert carbon dioxide into organic compounds. In recent years, as a result of thinning of stratospheric ozone, high Ultraviolet (UV)-B radiation (280–320 nm), a component of sunlight, passes through the atmosphere and reach the surface of the earth. This source of abiotic stress is inevitable for plants due to their sessile life and may lead to growth inhibition or even cell death. In this study, To determine the role of exogenous α- tocopherol which is lipophilic antioxidant in the tolerance of wheat, which is an important cereal plant in human nutrition, to stress from UV-B radiation, The 10-days calli that derived from mature embryos of the Kırik wheat cultivar in callus induction medium were exposed to UV-B radiation for 0, 2, 4 and 6 hours. Afterwards, calli exposed to UV-B stress was transfered, and cultured in callus medium containing alpha tocopherol (0, 50 and 100 mg/l) for 20 days. After 30 days, embryogenic calli were transferred to plant regeneration medium for plant regeneration. Data related to callus relative development rate (%), embryogenic callus ratio (%), responsive embryogenic callus ratio (%) and number of plants per explant (number) were obtained in this study. As a result of the study, callus relative development rate, embryogenic callus ratio, responsive embryogenic callus ratio and number of plants per explant decreased considerably depending on the increase in UV-B treatment periods. With α-tocopherol application, all these parameters were improved, and the best results under UV-B stress was observed with 100 mg/l α-tocopherol application according to plant regeneration parameters.