Tuz stresi koşullarında oğul otu (Melissa officinalis L.) bitkisinde askorbik asit uygulamaları ile antioksidan metabolizmasında meydana gelen değişimlerin moleküler düzeyde incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, tuz stresine maruz bırakılan oğul otu (Melissa officinalis L.) bitkisinde yaprak dokularında meydana gelen zararlanma ve tuz stresi koşullarında dışsal askorbik asit (AsA) uygulamalarının antioksidan metabolizmasına etkileri incelenmiştir. Bu amaçla 42 günlük Melissa officinalis bitkileri kontrollü sera koşullarında iki hafta boyunca farklı sodyum klorür (NaCl) ve AsA konsantrasyonlarına tabi tutulmuştur. Sonuçlar, NaCl uygulamalarının, bitkilerin yaprak oransal su kapsamını (RWC) azalttığını ve turgor kaybını (LT) artırdığını göstermiştir. Tuz uygulamalarına bağlı olarak klorofil içeriği de önemli ölçüde azalmıştır, ancak AsA uygulaması bu etkiyi hafifletmiştir. Bu etkinin baskılanmasında en etkili uygulamanın150 mM NaCl + 1 mM ASA olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, yüksek tuz konsantrasyonlarının, oğul otu bitkisinde hücre zarı hasarını tetiklediği tespit edilmiştir, ancak AsA, 100 mM NaCl + 0.5 mM AsA ve 150 mM NaCl + 1 mM AsA uygulamalarında bu etkilerin hafifletilmesine yardımcı olmuştur. Enzim aktiviteleri ile ilgili olarak askorbat peroksidaz (APX) ve askorbat oksidaz (AO) aktivitesi katalaz (CAT) aktivitesinden daha yüksek bulunmuştur. Sonuçlar oğul otu bitkilerinin, farklı metabolik tepkileri ile kanıtlandığı üzere düşük tuz konsantrasyonlarına (50 mM'ye kadar) toleranslı olduğunu ve hem APX hem de AO artışının dışsal AsA uygulamasından kaynaklanabileceğini göstermiştir. Sonuç olarak, AsA'nın sulama yolu ile dışsal uygulamasının tuzluluğun olumsuz etkilerini azaltmada iyi bir seçenek olduğukanıtlanmıştır.

In this study, the effects of external ascorbic acid (AsA) treatments on damage to leaf tissues and antioxidant metabolism in lemon balm (Melissa officinalis L.) plants exposed to salt stress conditions were examined. For this reason, under controlled greenhouse conditions, 42-days-old lemon balm plants were treated with different sodium chloride (NaCl) concentrations (0, 50, 100 and150 mM) and AsA (0, 0.5, and 1 mM) for two weeks. The results showed that NaCl treatments reduced leaf relative water content (RWC) of plants and increased turgor loss (LT). The chlorophyll content was alsosignificantly reduced due to salt treatments, but AsA mitigated this effect. It was determined that the most effective treatment in the suppression of this effect was 150 mM NaCl + 1 mM AsA. In addition, it was identified that salt stress triggers cell membrane damage in lemon balm, but the AsA assisted in mitigating these effects, as this was observed in the 100 mM NaCl + 0.5 mM AsA and 150 mM NaCl + 1 mM AsA treatments. Regarding the enzyme activities, both ascorbic peroxidase (APX) and ascorbate oxidase (AO) were higher than catalase (CAT). It was determined that lemon balm plants are tolerant to low concentrations of salinity (up to 50mM) as proved by their distinct metabolic responses. Besides, the increase of both APX and AO could be due to the external AsA. As a result, it was proved that the external application of AsA by irrigationis a good option in mitigating the adverse effects of salinity.