Sivas (Hafik, Olukbaşı) bölgesinde yayılış gösteren Helichrysum arenarium (L.) Moench (altın otu) bitkisinin kuraklık stresine göstermiş olduğu antioksidan savunma sistemi temelli yanıtlar

Abstract

Tıbbi ve aromatik özelliğe sahip olan Helichrysum arenarium (L.) Moench (altın otu) bitkisinin kuraklık stresi altında göstermiş olduğu morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal çalışmalar literatürde bulunmamaktadır. Helichrysum türleri geleneksel halk hekimliğinde kullanılan ve günümüzde de modern tıpta kullanılmaya devam eden tıbbi aromatik özellikte bitkiler olarak bilinmektedir. Reaktif oksijen türleri ve diğer serbest radikallerin oluşumu engellemeye yönelik aktivitelerinden dolayı doğal antioksidan olarak görülmektedir. Bu amaçla, Sivas bölgesinden toplanan altın otu bitkisinde çimlenme ve erken gelişim döneminde kuraklık stresine göstermiş olduğu morfolojik, fizyolojik ve antioksidan savunma sistemi temelli yanıtlar belirlenmeye çalışılmıştır. Kontrollü koşulların sağlandığı iklimlendirme odalarında, petri kaplarında büyütülen altın otu tohumları PEG-6000 ile (%0-30) kuraklık stresine maruz bırakılmıştır. Altın otu bitkilerinin erken gelişme döneminde PEG-6000 (%0-15) uygulamalarının büyüme parametreleri, yaprak su içeriği (YSİ), tiyobarbitürik asit reaktif maddelerinin (TBARS), hidrojen peroksit (H2O2) miktarı ve antioksidan enzim aktivitelerinde (süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), askorbat peroksidaz (APX), glutatyon redüktaz (GR)) meydana gelen değişimler incelenmiştir. Çimlenme çalışmasında altın otu tohumlarının PEG %20 ve PEG %30 ortamlarında çimlenemediği, erken gelişme döneminde ise PEG %15 uygulamasının fidelerin gelişimi üzerinde ciddi bir baskılanmaya neden olduğu belirlenmiştir. Kuraklık uygulamasının (PEG %5 ve PEG %10) altın otu bitkilerininin büyüme parametreleri, YSİ, CAT ve GR seviyesinde azalmaya, TBARS, H2O2, SOD ve APX değerlerinde ise artışa neden olmuştur. Altın otu bitkilerinde kuraklık şiddeti arttığında büyümenin baskılanmasına karşın antioksidan enzimlerinden APX ve SOD aktivitelerinin arttığı ilk kez bu tez çalışmasıyla ortaya konmuştur.

Morphological, physiological and biochemical studies of Helichrysum arenarium (L.) Moench (sandy everlasting) plant, which has medicinal and aromatic properties, under drought stress are not available in the literature. Helichrysum species are known as medicinal aromatic plants that are used in traditional folk medicine and continue to be used in modern medicine today. It is seen as a natural antioxidant due to its activities to prevent the formation of reactive oxygen species and other free radicals. For this purpose, it was tried to determine the morphological, physiological and antioxidant defense system-based responses to drought stress in the germination and early development period of sandy everlasting plant collected from Sivas region. Sandy everlasting seeds grown in petri dishes were exposed to drought stress (0-30%) with PEG-6000 in air-conditioning rooms where controlled conditions were provided. Growth parameters, leaf water content (YSI), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), hydrogen peroxide (H2O2) amount and antioxidant enzyme activities (superoxide dismutase (SOD)) of PEG-6000 (0-15%) applications during the early development period of sandy everlasting plants. catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR)) changes were investigated. In the germination study, it was determined that sandy everlasting seeds could not germinate in PEG 20% and PEG 30% media, and PEG 15% application in the early development period caused a serious suppression on the development of the seedlings. Drought treatment (PEG 5% and PEG 10%) caused a decrease in the growth parameters of sandy everlasting plants, YSI, CAT and GR levels, and an increase in TBARS, H2O2, SOD and APX values. In this thesis, it was demonstrated for the first time that the antioxidant enzymes APX and SOD activities increased, although the growth was suppressed when the severity of drought increased in sandy everlasting plants.