Baki universitetiNİn xəBƏRLƏRİ №3 T
Yüklə 95,59 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- BİTKİSİNİN QURAQLIĞA DAVAMLILIĞININ ARTMASINA TƏSİRİ **S.ZAHED ÇƏKUVƏRİ, *N.A.QASIMOV, **Ş.ENTEŞARİ *Bak
- Açar sözl ər
- Material v ə metodlar: Prolinin ölçm əsi
- Şək. 1.
- Yerüstü v ə kök hissələrində prolinin miqdarı
- Şək. 3.
|
37 BAKI UNİVERSİTETİNİN XƏBƏRLƏRİ №3 T əbiət elmləri seriyası 2012 BİOLOGİYA UOT 581.11032 HİDROPONİK ŞƏRAİTDƏ PROLİN VƏ ŞƏKƏRLƏRİN BORAGE BİTKİSİNİN QURAQLIĞA DAVAMLILIĞININ ARTMASINA TƏSİRİ **S.ZAHED ÇƏKUVƏRİ, *N.A.QASIMOV, **Ş.ENTEŞARİ *Bak ı Dövlət Universiteti, ** İİR-nın Pəyamnour Universiteti Simin.zahed@yahoo.com
ədqiqatda quraqlığın təsiri Borage müalicə bitkisində prolin və şəkərlərin biosintezinə v ə onların da həmin stresin mənfi təsirlərinin azaldıması ilə qarşılıqlı əlaqəsi araşdırılmışdır. Borage bitkisi elmi adı "Borago officinalis L." ilə birillik və ikiləpəlilərə aiddir. Onun çiçəkləri ma- vi, yarpaqları sadə və tikanlı tüklərlə örtülür. Böyük ehtimalla, bu bitki Afrikanın şimalından başqa yerl ərə yayılmışdır və hazırda Aralıq dənizi sahillərində, Afrikanın şimalında və Orta Şərqin bəzi yerl ərində bitir. Bitkinin yarpaqları, çiçəkləri və gül başlarının medikal sahələrdə geniş istifadəsi var. Apardığımız eksperimentdə lazım olan bitki toxumları Nika Tədqiqat Mərkəzindən alınmışdır. Sonra Benomil (göb ələk məhvedicisi) ilə dezinfeksiya edilmiş və distillə su ilə yuyulduqdan sonra cüc ərmə üçün içərisində vermikulit olan güldanlara köçürülmüş və suvarılmışdır. Cücərmədən başlayaraq iki yarpaq mərhələsinə qədər langeştan 1/2 məhlulu ilə qidalandırılmışdır. Yarpaqların sayı dördə çatanda nəzarət və quraqlıq qrupu olmaqla iki hissəyə ayrıldı. Quraqlıq şəraiti suvarma dövründ ə növbəti suyun ləğv edilməsi ilə həyata keçirilmişdir. Nəticələrə əsasən, süni quraqlıq ilə əlaqədar prolin amin turşusu və həllolan şəkərlərin miqdarı kəskin artmışdır. Açar sözl ər: Borage, quraqlıq böhranı, prolin, həllolan şəkərlər.
Quraqlıq bitkilərin böyüməsi və inkişafına mane olan faktorlardandır. Quraqlığa davamlı olan bitkilər müxtəlif turqor təzyiqi mexanizmlərindən istifad
ə etməklə özlərini qoruyurlar. Bu mexanizmlərdən biri quraqlıq stresi zamanı hüceyrələrdə osmos potensialın tənzimlənməsi ilə baş verir (7). Osmos potensialının tənzimləmə qabiliyyəti də bitkinin növündən asılıdır. Bu bitkilər arasında quraqlığa uyğunlaşma reaksiyaları azot tərkibləri (prolin, aminturşu- lar v ə poliaminlər) və hidroksil tərkiblərinə (saxaroza, oliqosaxaridlər və po- liozlar) aid olan metabolitl ərin toplandığı yerdədir (5,7). Prolinin düzgün ol- mayan artımı ən geniş yayılmış və ən ümümi reaksiya olub, suyun azlığı və ya bakteriyaların Osmos təzyiqinin artmasından bilafasilə bakteriyalar, yosunlar v ə ali bitkilər gözə çarpır (1). Osmos tənzimlənməsindən əlavə, prolin enerjili mole kul olaraq quraqlığadavamın artmasına səbəb olur. Həmçinin bu, me-
38 tabolit proteinl ərin tərkibinin möhkəmliyini qoruyur, şəkərlər və digər amin turşuları ilə birlikdə membranların dağılmasına səbəb olan sərbəst radikalların m əhv olunmasında mühüm rol oynayır (3). Bəzi bitkilərdə quraqlıq böhranı karbon miqdarına təsir etməklə yarpaq səthinin azalmasına və nəticədə də quru madd
ənin toplanmasının azalmasına səbəb olur (2). Bu tədqiqatın məqsədi mühüm müalic ə bitkilərindən sayılan Borage bitkisində quraqlıq böhranının bitkinin morfoloji v ə bəzi biokimyəvi parametrlərə təsirinin araşdırılması və d əyərləndirilməsidir. Bu bitkidən müalicəvi məqsədindən başqa suyun az olduğu zonalarda əkilmək üçün də istifadə edilə bilər. Material v ə metodlar: Prolinin ölçm əsi Nika T
ədqiqat Mərkəzindən lazım olan toxumlar alıb, benomil ilə dezin- feksiya edildikd ən və distillə su ilə yuyulduqdan sonra, cücərmək üçün daxi- lind
ə vermikulit olan güldanlara əkildi. Cücərtilər əmələ gəldikdən sonra iki yarpaq m
ərhələsinə qədər qidalanma lanqştayn 1/2 məhlulu ilə aparılmışdır. Lanqştayn əsaslı qidalandırma məhlulunun tərkibindəki elementlər hər litrdə 50.6 qr. kalium, 46 qr maqnezium, 52 qr fosfor, 2.5 qr d əmir, 0.12 qr molibden v ə 5.58 qr duzdan ibarətdir. Mikro və makro elementləri təmin etmək üçün 1.7 qr maqn еzium, 0.29 qr alüminium, 0.25 qr mis, 3.1 qr bor olmaqla NaMoO R 4
, H R 2 R BO R 2 R ,
CuSO R 4 R , ZnSO
R 4 R , MnSO
R 4 R H R 2 R O , FeEDTA, NaHPO
R 4 R , MgSO
R 4 R .7H R 2 R O, KNO
R 3 R , Ca(NO R 3 R ) R 2 R m ənbələrindən istifadə edilir. Bitkinin yarpağı dördə çatdıqdan sonra bunlar kontrol və quraqlıq olmaqla iki qrupa bölündül ər. Quraqlıq bir suvarma mərhələsini ləğv etməklə əldə edilmişdir. İstixananın orta temperaturu eksperimentin aparıldığı müddətdə gecə 21±3 °C v ə gündüz 24±3 °C olmuşdur. Nisbi rütubət 6.5 – 7% arasında t ənzimlənmişdir. H R 2
SO R 4 R v
ə KOH qidalanma məhlulu 45 % PH vasitəsilə olmuşdur. Kulturalarla bağlı iş nəzərdə tutulan parametrlərin ölçülməsi ilə başlandı. Sonra isə nəzərdə tutulan biokimyəvi faktorlar ölçüldü. Bu məqsədlə prolinin qiym ətləndirməsi üçün Bates üsuluna əsasən (Bates et al 1973 üsulu) lazım olan reaktivlər hazırlandı. Sonrakı mərhələdə nəzərdə tutulan bitkilərdən lazım olan şirə alındı və prolinin özlülüyü spektofotometr üsulu ilə və standart əyridən istifadə edilməklə protein ölçüldü. Əldə edilmiş məlumatlara əsasən v ə standart əyri SPSS proqramından istifadə edilməklə prolin özlülüyü əmsalı mü əyyən edildi.
Karbohidrat m əhlulunun ölçülməsi üsulu
39 Karbohidrat m əhlulunun ölçülməsi Fales üsulu (1951) əsasında aparılır. 0.1 qram bitki nümun əsini 5 CC 80 %-li etanolla həvəngin içərisində döyülə- r ək kütlə halına gətirilir. Əldə edilmiş şirə isti su hamamında 90˚ C tempera- turda 60 d əqiqə müddətində (30 saniyəlik iki mərhələdə) saxlanıldı. İki mərhə- l ə arasındakı müddətdə sınaq şüşələrinin ağzı açıq qoyularaq 80 % etanolun buxarlanması miqdarı artırıldı. Sonra əldə edilmiş kütlə 1-ci vatman süzgəc kağızı ilə süzgəcdən süzüldü və spirtin uçmasına imkan verildi. Əldə edilmiş çöküntünü 2.5 CC distill ə edilmiş suya qoyduq. Hər nümunədən 200 mikrolitr sınaq şüşəsinə töküb hər birinin üzərinə 5 CC antiron reaktivi əlavə etdik və 17 d əqiqə müddətində 90 dərəcə Selsidə su hamamında saxladıq. Buz üzərində soyuyandan sonra nümun ələrin udulma miqdarının spektrofotometr aparatında nanometrin 625 dalğa uzunluğunda ölçüldü.
0.4 qram antron tozunu 200 CC 85 %- li sulfat turşusunun üzərinə töküb t ədricən həll etdikdən sonra içərisində 60 CC distillə edilmiş su və 15 CC 95 %- li etanol olan şüşəyə töküb tamamilə soyuyana qədər qarışdırdıq. Əldə edilmiş standart əyrisi karbohidrat məhlulu üçün : Y=0.0X-0.088
(1)
0,088 0,0196
Y X + =
( 2) İkinci düsturda y yerinə udulma şiddətini qoyaraq x-si əldə edirik. x - litr/ milli mollarla şəkər məhlulunun miqdarını göstərir: 100
× ×
= × Burada A h əmin əldə etdiyimiz x olub, standart əyridə litr/milli mollarla karbohidrat miqdarını göstərir. B, 62.5 olmaqla diqqət koeffisientini, C, döy- m ək məqsədilə nümunələrə əlavə edilmiş 80 %-lik etanol, DW, 0.1 qram ol- maqla nümun ənin quru çəkisini, X, milli qramla bitkinin quru toxumalarının ç əkisində karbohidrat məhlulunun miqdarını göstərir. N əticələr Stres dövründ ə prolin miqdarının dəyişiklik səviyyəsi N əzarət və quraqlıq bitkilərnin yerüstü hissələrində ölçülmüş prolinin miq- darının müqayisəsi göstərmişdir ki, quraqlıq torpaq bitkinin yerüstü hissəsindəki prolin miqdarına etibarlı təsir göstərir (cədvəl 1). Nəzarət bitkiləri və quraqlıq kultura bitkil ərinin kökündəki ölçülmüş prolin miqdarının müqayisəsi göstərir ki, quraqlıq əkin kökdəki prolin miqdarına da anlamlı təsir göstərir (1). Bitkil
ərin yerüstü və kök hissəsindəki karbohidrat məhlulunun miqdarı ölçüldü. N əzarət və quraqlıq bitkilərinin yerüstü hissəsində ölçülmüş karbo- hidrat miqdarlarının müqayisəsi göstərdi ki, quraqlıq kultura bitkinin yerüstü hiss əsindəki karbohidrat miqdarına etibarlı təsir göstərir (cədvəl 1). Nəzarət və quraqlıq bitkilərdə ölçülmüş şəkər miqdarlarının müqayisəsi də göstərir ki, 3,
40 5, 7 nömr əli bitkilərdəki şəkər miqarı nəzarət bitkilərindəki şəkər nisbətən artmaq yerin ə azalmışdır. C ədvəl 1 Yerüstü v ə kök hissələrində prolinin miqdarı Nümun
ənin nömr
əsi N əzarət kulturasındakı yerüstü hiss ədə prolinin miqdarı µm/gdw Quraql
ıq kulturasındakı yerüstü hiss ədə
prolinin miqdarı µm/gdw
N əzarət
kulturasındakı kökd
əki prolinin miqdarı µm/gdw Quraqlıq kulturasındakı kökd əki prolinin miqdarı µm/gdw
9 96/88
Orta qiym ət
Şək. 2. Yerüstü hissədə prolinin miqdarı Şək. 3. Kök hissəsində prolinin miqdarı C ədvəl 2 Bitkinin yerüstü v ə kök hissələrində şəkər məhlulunun miqdarı
Prolin v
ə şəkər məhlulu miqdarının artması səbəbi bu iki maddənin Os- mosun t
ənzimlənməsi və onun qorunmasında oynadığı roldur. Nəticə etibarilə bu iki madd ənin miqdarı nə qədər çox olarsa, bitkinin dehidrativ streslər qarşı- Nümun
ənin nömr
əsi N əzarət kultura- sındakı yerüstü hiss
ədə şəkər məh- lulunun miqdarı µm/gdw Quraqlıq kulturasındakı yerüstü hiss ədə şəkər məhlulunun miqdarı µm/gdw N əzarət kulturasındakı kök hiss
ədə şəkər məh- lulunun miqdarı µm/gdw Quraqlıq kulturasındakı kök hiss
ədə şəkər məh- lulunun miqdarı µm/gdw
59/78
Orta qiym ət
41 sında olan davamlılığı da artır. Prolinin artması su çatışmazlığı şəraitində pro- teinl ərin bölünməsidir. Çoxsaylı tədqiqatçılar bitkidə toplanan prolini tədqiq etmiş və böhran şəraitində bitkidə onun bir neçə dəfə artdığını göstərmişlər.
Şək. 3.Yerüstü hissədə şəkər məhlulunun Şək. 4. Kök hissəsində şəkər miqdarı m əhlulunun miqdarı
Su böhranının təsiri altında 49 noxud sortunda prolinin miqdarı göstərir ki, bu 4-40 d əfəyə bərabər olur (10). Buna oxşar, müxtəlif növlərdə və kultura- lar da prolinin miqdarının 3-300 dəfə artdığı da müşahidə edilmişdir (4). Hazırkı tədqiqatın nəticələri göstərir ki, məhlul karbohidratların miqdarı su böhranının təsiri ilə artır (şəkil 4). Quraqlıq şəraitində məhlul halında olan karbohidratları artırmaq üçün müxtəlif faktorlar göstərilmişdir. Məlumatlar göst
ərir ki, quraqlıq şəraitində mürəkkəb karbohidratların sadə karbohidratlara parçalanması da mümkündür. Saxarozanın nişastaya nisbətinin artması və nişastanın parçalanması şəraitində, həmçinin saxarozanın yarpaqlardan xaricə ötürülm
əsinin azalması məhlul halında olan karbohidratların artmasına səbəb olur. Bel ə bir proses uzunmüddətli və qısamüddətli su azlığının təsiri altında da baş verir və Osmosun tənzimlənməsində mühüm rol oynayır (9). Su böhra- nına cavab olaraq turqor təzyiqinin qorunub saxlanması üçün yarpaq Osmosu potensialının azalması ağacşəkilli otların çoxunda müşahidə edildiyi qeyd olunur (10). Karbohidrat v ə amin turşuları kimi üzvü tərkiblərin sitoplazmada toplanması otların Osmosun tənzimlənməsində mühüm rol oynayır (8).
Karbohidratların toplanmasının Osmosun tənzimlənməsində prolinə nis- b ətən daha çox payı olması mümkündür (12). Alma ağaclarının yarpaqlarında su böhranının təsiri ilə bütün karbohidratların, bərpa olunmuş şəkərlərin və sorbitalın toplanmasının nəzarət kulturası ilə (yaxşı suvarılmış) müqayisədə mü əyyən qədər artması müşahidə edilir (13). M əhlul halında olan karbohidratların miqdarındakı bu artım Osmosu potensialının azalmasında və son olaraq da bitki və torpaq arasında münasib uyğunlaşmanın əmələ gəlməsində mühüm rol oynayır və suyun udulmasının
42 artmasına səbəb olur. Çünki karbohidratlar Osmosu tənzimləyicisi kimi mü- hüm rol oynayır. Quraqlıq kulturalarındakı nümunələrdə məhlul halında olan şəkərin artması qişaları qoruya biləcək itirilmiş su protoplazmasında (Viterous) şəffaf layın (fazanın) əmələ gəlməsinə səbəb olur. Eyni zamanda şəkərin iona olan nisbətinin artması zəhərlilik və xaotropik (Chaotropic) v əziyyətdə olur. Bu artım quraqlıq böhranı müddətinin davamlılığına səbəb olur v ə uyğunlaşma məhlullarının təsirinin azalmasına imkan yaradır. Əlbəttə, h ədsiz quraqlığa dözümlülük birinci iki fazada və təxirlə baş verir. Birinci fazada z əruri proteinlərin məcmusu quraqlıq stresi müqabilində müdafiə reaksiyası göstərir. Sonrakı faza saxaritlərin səviyyəsini yüksəldir. Proteinlərlə yenid
ən birləşməsi və onlarla əlaqə quraqlığa dözümlülüyü artırır.
Başqa bir məlumatda (11) göstərilir ki, osmolitlərin, o cümlədən, prolin v ə şəkərlərin toplanması ilə bitkilərin qeyri-təbii böhranlar qarşısında mü- qavim ətinin artması arasında birbaşa əlaqə vardır. Eyni zamanda bu tədqiqatın n əticələri göstərir ki, Osmosun tənzimlənməsində karbohidratların toplanma- sının payı prolinə nisbətən daha çox ola bilər. Məhlul halında olan karbohid- ratların artması osmos potensialının azalmasında və son olaraq da bitki və tor- paq arasında münasib əlaqənin yaranmasında olduqca mühüm rol oynamaqla suyun udulmasının artmasına səbəb olur.
1.
Aspinall D., pleg,L.G.Physiology and biochemistry of drought resistances in plant (Paleg,L.G.& Aspinal,D.eds). American press new York. 1981, p.2-3. 2.
Agronomy Inc.publishes Madison wisconsion,USA., 2001, p.219-221. 3.
Irigoyen J.J. Emerich D.W, Sanchez Diaz, M. Water stress induced changes in concen- trations of proline, total soluble sugars in nadulated alfa allfa plants, physiol.1992, plant. 84:55-60. 4.
Delauney A.J.,and,D.P.S. Proline biosynthesis and osmoregulation in plants. 1993. Plant J. 4:215-223. 5.
Academiced press new York. 2 00, p 55. 6.
Mc cu K.F, Hanson A.D.Drought and salt toleranc: Toward under standing and appli- cation. Trends Biotechnol. 2005, p.358-362. 7.
physiology, 1984.v.35,p.299-319. 8.
Morgan J.M..Osmregulation and water stress in higher plants, Annual Rew of plant physiology, 1984 .v.35,p.299-339. 9.
kozlowski T.T. Academic press new York . 1993. v.15,p.237-251. 10.
Sanchez F.J, Maria,M.,de Andres E.F.,Tenorio J.L., Ayerbe L. Turger maintenance, osmotic adjustmen and soluble sugar and proline accumulation in 49 pea cultivars in respose to water seress.Field crops Research .2000,v.56,p.225-235. 11.
in winter wheat leaves.plant growth Regulation. 2006, v.41, p.231-236 12.
Watanabe Sh., Kojima k.I de, Y., Sasaki, S. Effects of saline and osmotic stress on proline and sugar accumulation in populous euphratica in vitro.plant cell, Tissue and organ culture. 2000 , v.63, p.199-206. 13.
43 of Jonagold apple tree under water stress and after stress relief. Journal of fruit science, 2001.v.18,p.1-6.
В растениях кактуса европейского было исследовано влияние засухи на био- синтез пролина и сахаров, а также их связь с уменьшением отрицательного действия этого стресса. Научное название этого растения «Borago officinalis», оно- однолетнее и дву- дольное растение. Его цветки голубые, листья простые и покрыты колючими волосками. По всей вероятности это растение распространилось с севера Африки и в настоящее время растет на берегах Средиземного моря, на севере Африки и в некоторых vtcnfö Среднего Востока. Листья, цветки и соцветия широко используются в разных для проводимого эксперимента семена растения были получены из Ника Исследовательского Центра. Семена были продизенфицированы Беномилом (губительный для грибов), промыты дистилли- рованной водой, затем для проращивания были помещены в цветочные горшки с вермикулитом и политы. Начиная с прорастания и до фазы двух листьев подкармливали ½ раствором лангештана. Когда образовалось четыре листочка были разделены на две группы - контрольная и засухоустойчивая. Условия засухи были получены ликвидацией очередного полива. Согласно результатам, в условиях искуcственной засухи резко увеличилось ко- личество аминокислоты пролина и растворимых сахаров. Ключевые слова: кактус европейский, кризис засухи, пролин, растворимые сахара.
SOLUBLE SUGARS IN THE MEDICINAL PLANT BORAGO OFFICINALIS UNDER HYDROPONIC CONDITIONS S.ZAHED CHAKOVARİ, N.A.GASIMOV, Sh.ENTESHARI SUMMARY In this study, the effect of drought stress was investigated on contents of Proline and soluble sugars in Borage. This plant (Borago officinalis) is an annual Eudicotyledon herb. Also, its leaves are alternate, simple and bristly and flowers are most often blue in color. The origin is probably of North African but nowadays is found in Mediterranean region of North Africa and some parts of Middle East. The flower, leaf and floral twigs of Borage have medicinal uses. For this study, Borage seeds were obtained from Neka Research Center. After applying Benomyl fungicide on them, the seeds were rinsed with distilled water and irrigated following planted in vermiculite. After germination and appearance of two leaves, the plants were nourished by 0.5 Longstein solution. In 4-leaves stage, the plants were divided into two groups; control and drought. Drought treatment was performed by skipping one irrigation cycle. During drought treatment, contents of proline and soluble sugars were measured re- gularly. Based on the results, the contents of proline and soluble sugars increased after decreasing irrigation water significantly. Also, it was concluded that Borage was able to resist against stress due to an increase in the contents of these compounds under limited irrigation.
Redaksiyaya daxil oldu: 14.09.2012-ci il Çapa imzalandı: 23.10.2012-ci il Yüklə 95,59 Kb. Dostları ilə paylaş:
|