İyonlaştırıcı radyasyon stresine maruz bırakılan buğday (Triticum aestivum L.) tohumlarında dıştan melatonin uygulamasının antioksidan savunma sistemi üzerindeki rolünün incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, radyoaktif kobalt (60Co) gama ışını kullanılarak farklı dozlarda (100, 200, 300, 400 Gy) iyonlaştırıcı radyasyon (IR)'a maruz bırakılan buğday (Triticum aestivum L. 'Bezostaya-1') tohumlarından elde edilen fidelerin kök ve sürgünlerinde, ekim öncesi ve ekim sonrası melatonin uygulamalarının iyileştirici etkisi fizyolojik ve biyokimyasal düzeyde araştırılmıştır. Bu amaçla kök ve sürgünlerin morfometrik parametreleri (kök ve sürgün boyu, kuru ve taze ağırlık, yaprak alanı), ozmolit içeriği (prolin, sükroz, fruktoz, glukoz ve fruktan içeriği, ozmotik potansiyel), fotosentetik parametreler (klorofil ve karotenoid içeriği, Fv/Fm oranı), enzimatik olan (SOD, POX, CAT, APX, GR, MDHAR, DHAR) ve olmayan (TFM, fenolik asit, GSH) antioksidan savunma sistemi bileşenleri belirlenmiştir. Ekim öncesi melatonin uygulaması başta olmak üzere her iki melatonin uygulaması, IR stresinin buğday fidelerinin büyüme parametreleri, sürgün ozmotik potansiyeli ve fotosentetik pigment içeriğinde oluşturduğu azalmayı iyileştirmiştir. Melatoninin antioksidan enzimler üzerinde oluşturduğu etki IR dozuna, enzim çeşidine ve melatonin uygulama yöntemine bağlı olarak değişmiştir. İyonize radyasyon uygulaması ile artan TFM ve PAL aktiviteleri, ekim öncesi melatonin uygulamasıyla azalırken ekim sonrası melatonin uygulamasıyla artmıştır. Melatonin ve IR uygulamaları fenolik asit ve GSH içeriğini doz bağımlı olarak değiştirmiştir. Hem ekim öncesi ve hem de ekim sonrası melatonin uygulamaları IR stresi ile artan prolin ve şeker içeriklerini azaltmıştır. Sonuç olarak, dışarıdan uygulanan melatoninin, özellikle ekim öncesi melatonin uygulamasının, IR stresine karşı buğday fidelerine yüksek tolerans kazandırdığı ortaya konulmuştur.