Bazı arpa ve buğday varyetelerinde morfolojik ve biyokimyasal yanıtlar üzerine toksik metallerin etkisi

Abstract

Toprakta ağır metallerin (HM) birikimi besin zinciri yoluyla hayvan ve insan sağılığı üzerinde önemli etkilere sahiptirler. Ayrıca, hücreler enzimatik veya enzimatik olmayan antioksidan savunma mekanizmalarının yardımıyla ağır metallerin oluşturduğu serbest oksijen radikallerinin (ROS) zararlı etkilerini detoksifiye edebilirler. Glutatyon S-transferaz (GST), tripeptit glutatyon (GSH) ile elektrofilik ksenobiyotik substrastların konjugasyonunu katalizleyen bir enzim grubudur. Öte yandan GSH, ROS kaynaklı oksidatif hasara karşı hücresel savunmada için en önemli metabolitlerden biri olarak kabul edilir. Bu çalışmada Triticum aestivum L. cv. İzgi-2001, Triticum aestivum L. cv. Alpu-2001, Hordeum vulgare L. cv. Kalaycı-97 ve Hordeum vulgare L. cv. Bilgi-91 türlerinin radikula ve hipokotillerinde GST aktivitesi, protein ve GSH içerikleri, çimlenme yüzdeleri, radikula ve hipokotillerin uzunlukları ile su içeriği üzerindeki kadmiyum klorür (CdCl2) ve kurşun klorürün (PbCl2) farklı konsantrasyonlarının etkisi değerlendirilmiştir. Uygulanan ağır metaller GSH içeriğinde kontrol gruplarına göre farklılıklar göstermiştir. GST aktivite ölçümlerinin sonucunda, ağır metal uygulamalarının 1,5 mM Pb konsantrasyonunda Bilgi-91 ve Kalaycı-97 türlerinin hipokotillerinin kontrol gruplarına göre önemli bir artışa olmuş ve bu artış sırasıyla %502 ve %308 iken, 1,5 mM Cd konsantrasyonunda bu türlerin radikulalarındaki aktivite artışı kontrol grubuna göre sırasıyla %558 ve %478 olarak bulunmuştur. Bu sonuçlara göre, farklı konsantrasyonlardaki ağır metal uygulamalarının bitki türlerinde fizyolojik ve biyokimyasal süreçleri olumsuz etkilediği ve ağır metal stresine daha dayanaklı buğday ve arpa türünün Alpu-2001 ve Bilgi-91 olduğu saptanmıştır.