Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. bitkisinde Phelipanche ramosa (L.) pomel parazitinin ve tuz stresinin neden olduğu fizyolojik, biyokimyasal ve gen ifadesi düzeyindeki değişimlerin araştırılması

Abstract

Canavar otu (Orobanche ve Phelipanche spp.) fotosentez yeteneğini kaybetmiş, su, organik karbon ve azot için tamamen konukçusuna ihtiyaç duyan tam kök paraziti bir bitkidir. Canavar otu bitkileri içinde yer alan Phelipanche ramosa (L.) Pomel, domates, patlıcan, patates, tütün, kenevir, kanola, mercimek, kavun gibi bitkilerde verim kayıplarına neden olmaktadır. Önemli bir abiyotik stres olan tuzluluk ise, Dünya karasal alanlarının yaklaşık % 20' sini, sulu tarım yapılan alanların ise yaklaşık olarak % 50' sini etkilemektedir.Bu çalışmada, Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. bitkisinde P. ramosa ve tuz stresinin toplam klorofil, klorofil a, klorofil b ve karotenoid pigmentlerinin içeriğine, lipit peroksidasyonu miktarına, SOD, POX, CAT, APX ve GR enzimlerinin aktivitesine ve COR78, COR6.6, RD29B, PR1, PDF1.2, GOLS3 ve GST1 genlerinin bağıl gen ifade düzeylerindeki değişime olan etkileri araştırılmıştır.Arabidopsis bitkisinde NaCl, enfeksiyon ve enfeksiyona NaCl etkisinin incelendiği tüm gruplarda antioksidatif savunma sistemi enzimlerinden SOD, POX, CAT ve GR aktivitelerinin zamana bağlı olarak arttığı, bitkilerin pigment içeriğinin ise zamana bağlı olarak azaldığı saptanmıştır.RD29B hariç COR78, COR6.6 ve GOLS3 genlerinin kontrol bitkilerine kıyasla her üç grupta zamana bağlı olarak artarak uyarılması, ozmoprotektanların sentezlenmeye başladığını ve böylece su kaybının önlenmeye çalışıldığına işaret etmektedir. Arabidopsis bitkilerinde PDF1.2 geninin ifadesinde meydana gelen artış etilen ve JA yolağına bağlı savunma sisteminin uyarılmış olduğunu, PR1 geninin baskılanmış olmasının SA' e bağlı savunma sistemini baskılamış olabileceğini, GST1 genin uyarılması ise oksidatif stresin meydana geldiğini işaret etmektedir.

Broomrape (Orobanche and Phelipanche spp.) is a root holoparasitic plant which is devoid of photosynthetic ability, needs host plant for water, organic carbon and nitrogen. Phelipanche ramosa (L.) Pomel which is involved in broomrapes causes high yield losses on plants such as tomato, eggplant, potato, tobacco, hemp, oil rapeseed, lentil and melon. Salinity which is an important abiotic stress, affects 20 % of land area and approximately 50 % of irrigated area in world.In this study, alteration in content of total chlorophyll, chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid pigments, lipid peroxidation content, activities of SOD, POX, CAT, APX and GR enzymes and relative expression levels of COR78, COR6.6, RD29B, PR1, PDF1.2, GOLS3 and GST1 genes caused by P. ramosa and salt stress in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. was researched.All groups studied the effects of NaCl, infection, and infection with NaCl in Arabidopsis plant, it was determined that activities of antioxidative defense system enzymes, such as SOD, POX, CAT and GR, was increased whereas pigment content of plants was decreased.The inducing of COR78, COR6.6 and GOLS3 genes except RD29B depends on time in every three groups compared with control plants indicates that the synthesis of osmoprotectants starts and so the water loss might be prevented. The increase of PDF1.2 gene expression in Arabidopsis plants, indicates that pathway of ethylene- and JA-dependent defense system is induced; the inhibition of PR1 gene indicates that SA dependent defense system could be inhibited. The inducing of GST1 gene also indicates that oxidative stress is occurred.