Responses of Spinacia oleracea L. cv. Matador Plants to Various Abiotic Stresses Such as Cadmium Metal Toxicity, Drought and Salinity

Authors : Aysegul AKPINAR, Asuman CANSEV, Deniz ACUN

Pages : 103-117

View : 18 | Download : 8

Publication Date : 2021-06-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Birçok bölgede üretilen Matador çeşidi Spinacia oleracea L. bitkisi, kuraklıktan metal toksisitesine kadar birçok abiyotik strese maruz kalmaktadır. Bu çalışmada Matador çeşidi ıspanak bitkilerinde en yaygın abiyotik stres faktörlerinden kuraklık (kontrol: %100 tarla kapasitesi, D1: %50 tarla kapasitesi ve D2: tam kuraklık koşulları), tuzluluk (100 ve 200 mM NaCl) ve kadmiyum (Cd; 100 ve 200 µΜ CdCl2) metal toksisitesinin hücresel düzeyde etkileri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlarda 10 günlük kuraklık, tuzluluk ve Cd stresi boyunca 24°C/20°C'de (gündüz/gece) 1200 lüks ışık yoğunluğu altında 16 saatlik fotoperiyodun bulunduğu bitki büyüme odasında yetiştirilen Matador çeşidi ıspanak bitkilerinin kuru ve yaş ağırlıklarında herhangi bir değişiklik tespit edilmemiştir. Bununla birlikte, tüm stres uygulamaları oksidatif strese neden olmuştur. Cd uygulamalarının, ıspanak bitkilerinde kuraklık ve tuzluluk uygulamalarına göre yapısal olarak daha zarar verici olduğu tespit edilmiştir. Kuraklık ve tuzluluk uygulamalarında, klorofil içeriği ve kuru ağırlık, artan süperoksit dismütaz (SOD) ve katalaz (CAT) aktivitesine rağmen değişmemiştir. SOD aktivitesinde en yüksek değerler, D2-kuraklık uygulamasında ve 200 mM konsantrasyonunda tuzluluk uygulamasında elde edilmiştir. Cd uygulamalarında belirlenen SOD aktivitesi de kontrole göre artmıştır ancak bu artış, diğer uygulamalardan daha düşüktür. Bu nedenle, Matador çeşidi ıspanak bitkilerinde Cd stresi altında CAT enziminin esas olarak reaktif oksijen türleri (ROS) nin temizleyicisi olduğu düşünülebilir. Sonuç olarak, Matador çeşidi ıspanak bitkilerinin bu streslerle başa çıkma yeteneği vardır. Çeşitli stres faktörlerine ıspanak fidelerinin verdiği farklı yanıtlar, bitkinin güçlü fizyolojik mekanizmasının tahminini sağlar. Bu çalışmanın devamında, kısa süreli streslere toleranslı olduğunu tespit ettiğimiz Matador çeşidi Spinacia oleracea L. üzerinde moleküler çalışmaların yapılması ve uzun vadeli strese hücresel tepkilerin araştırılması önerilmektedir.
Keywords : Spinacia oleracea L cv Matador, abiyotik stres, antioksidatif savunma sistemi, kuraklık, tuzluluk, kadmiyum