149
NAXÇIVAN DÖVLƏT UNİVERSİTETİ.
ELMİ ƏSƏRLƏR, 2016, № 7 (80)
NAKHCHIVAN STATE UNIVERSITY.
SCIENTIFIC WORKS, 2016, № 7 (80)
НАХЧЫВАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ.
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ, 2016, № 7 (80)
BƏSTİ MİRZƏYEVA
Bakı Dövlət Universiteti
basti.mirzoeva1984@gmail.com
UOT: 581.19
DUZ STRESİNİN BUĞDA TOXUMLARI CÜCƏRTİLƏRİ KÖK SİSTEMİNİN
QLÜKOZO-6-FOSFATDEHİDROGENAZA VƏ DEKARBOKSİLLƏŞDİRİCİ
MALATDEHİDROGENAZA FERMENTLƏRİNİN AKTİVLİK DİNAMİKASINA
TƏSİRİNİN MÜQAYİSƏLİ ÖYRƏNİLMƏSİ
Açar sözlər: duz stresi, buğda cücərtiləri, qlükozo-6-fosfatdehidrogenaza, dekarboksilləşdirici
malatdehidrogenaza
Key words:
salt stress, wheat sprouts, glucose-6-fosfatdehidrogenaza
Ключевые слова: соль стресс, ростки пшеницы, глюкоза-6-fosfatdehidrogenaza
Təbii resursların tükənməsində neqativ rol oynayan ən mühüm faktorlardan biri duzluluq
stressidir (1). Torpaq duzluluğunun bitkilərin böyümə və məhsuldarlığına təsirinin qiymətləndirilməsi
və duzluluq faktorunun təsirinin zəiflədilməsi qlobal əhəmiyyət kəsb edən problemlərdəndir. FAO-nun
(Qida və Kənd Təsərrüfatı Beynəlxalq Təşkilatının) məlumatlarına görə Yerin torpaq sahəsinin 6 %-i,
yəni 400 milyon hektar torpaq sahəsi bu və ya digər dərəcədə şoranlıq faktorunun təsirinə məruz qalmış
və bu cür sahələrin həcmi getdikcə artmaqdadır (2). Şoranlıq problemi Azərbaycan üçün də aktual və
əsas problemlərdən biridir. Əldə olan məlumatlara görə Azərbaycan üçün bu göstərici 661.9 min
hektara bərabər olub, ölkə ərazisi əkin sahələrinin 46.6 %-ni təşkil edir (3).
Duz stresi torpaq məhlulunda osmotik potensialı azaltmaqla su ilə yaxşı təmin olunmuş
torpaqlarda belə su defisiti yarada bilir, bitkilərin kök sistemi tərəfindən ətraf mühitdən suyun
udulması
prosesini
çətinləşdirir.
Bundan
əlavə,
duz
stresi
ionların
hüceyrədaxili
kompartmentalizasiyasına təsir göstərməklə bitki toxumalarında süni ion defisitinə səbəb ola bilir (4).
Duzluluğun bitki orqanizminə təsiri kompleks xarakter daşıyır və bitki metabolizminin bir
sıra aspektlərini əhatə edir. Onun təsiri sayəsində bitkilərdə osmotik, ion və oksidəşdirici stress kimi
fəsadlar yaranır ki, bu da öz təzahürünü bitkilərin böyümə və inkişafının zəifləməsində, və nəticə
etibarı ilə, onların məhsuldarlıq göstəricisinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasında tapır. Duzluluq
şəraitində məhsuldarlığın aşağı düşməsinin əsas səbəbi bu faktorun individual və bir-biri ilə sıx
bağlı olan metabolik proseslərə kəskin neqativ təsiri ilə bağlıdır (4).
Streslə, o cümlədən duz stressi ilə, bağlı aparılan tədqiqatlar göstərir ki, onun bitki
metabolizminə təsiri bitkilərin tipindən və genotipindən asılı olaraq kəmiyyət və keyfiyyətcə özünü
müxtəlif dərəcədə büruzə verə bilir. Lakin, şübhəsiz ki, əlverişsiz şəraitə cavab və ya ona
uyğunlaşma yeni genlərin və onların yeni məhsullarının yaranması ilə yox, təkamüldə formalaşmış
genomun fəaliyyətinin yeni şəraitə uyğun şəkildə tənzimlənməsi yolu ilə həyata keçirilir (5).
Torpaqda şoranlığı yaradan, bitkilərin, o cümlədən kənd təsərrüfatı bitkilərinin, böyümə və
inkişafına neqativ təsir göstərməklə onların məhsuldarlığını məhdudlaşdıran əsas duzlar sırasına
torpağın tipindən asılı olaraq NaCI, Na
2
SO
4
, NaHCO
3
və Na
2
CO
3
duzlarını aid etmək olar (6). Ona
görə də biz adları çəkilən duzların mühüm kənd təsərrüfat əhəmiyyəti kəsb edən buğda bitkisi
toxumların cücərtilərinin böyümə və inkişafı ilə əlaqədar onların kök sistemlərinin Q6PDH və
DMDH fermentlərinin aktivlik dinamikasına təsirini tədqiq etmək qərarına gəlmişik. Hər iki
ferment bitki hüceyrələrinin reduksiyaedici potensialının formalaşmasında və bir sıra metabolik
proseslərin gedişində mühüm əhəmiyyət kəsb edən requlyator fermentdir (7, 8). Eksperimentlər
cücərtilərin inkişafının ilk dövrlərində, birinci 7 günü ərzində aparılmışdır. Məlum olduğu kimi,
məhz bu periodda bitkilər ətraf mühitin əlverişsiz şəraitinə, o cümlədən, duz stresinə qarşı daha
həssas olduqlarında ona qarşı cavab reaksiyalarını da izləmək daha asan olur.
150
Tədqiqatın material və metodları
Təcrübələr 3, 5 və 7 günlük buğda (
Triticum aestivum) cücərtilərinin kök sistemi üzərində
aparılmışdır. Toxumların
becərilməsi, duz stressinin yaradılması, Q6PDH (9) və DMDH (10) ferment
preparatlarının alınması əvvəlki məqalələrdə təsvir olunmuş metodlara əsasən həyata keçirilmişdir.
Fermentlərin aktivliyi spektrofotometrik üsulla, 340 nm dalğa uzunluğunda, NADP-in reduksiya
olunma sürətinə əsaslanaraq təyin edilmişdir. Ferment vahidi kimi bir dəqiqə müddətində 1nM
NADPH yarada bilən fermentin miqdarı götürülmüşdür. Dəqiqlik göstəricisi, P < 5 % az olmuşdur.
Nəticələr və onların müzakirəsi
Aparılan tədqiqatlarda əsas məqsəd buğda cücərtilərinin kök sisteminin duz stresi şəraitində
becərilməsi ilə əlaqədar Q6PDH və DMDH fermentlərinin aktivlik dinamikasını izləmək, kök
sisteminin duz stresinə müdafiə məqsədi ilə yaratdığı cavab reaksiyasına adları çəkilən fermentlərin
cəlb olunması və onların bu prosesdə iştirak dərəcəsi haqda məlumatlar əldə etmək olmuşdur.
Aşağıdakı cədvəldə Na-izokationlu duzlarının müxtəlif qatılıqlı məhlullarının buğda
cücərtilərinin 7 günlük inkubasiya müddətində kök sisteminin inkişafı ilə əlaqədar qlükozanın
oksidləşməsinin pentozofosfat yolunun requlyator fermenti sayılan Q6PDH və malat mübadiləsində
həlledici rol oynayan DMDH fermentlərinin aktivlik dinamikasında baş verən dəyişikliklər, və kök
sisteminin inkişafının müxtəlif mərhələlərində Q6PDH- ın DMDH-a nisbəti göstərilmişdir.
Cədvəldən göründüyü kimi, kontrol variantda Q6PDH fermentinin aktivliyi becərilmə müddəti
ilə əlaqədar tədricən azalmağa doğru meylliliklə xarakterizə olunmuşdur. Belə ki, distillə suyunda
becərilmiş buğda cücərtilərinin kök sisteminin toxumalarında ən yüksək aktivlik eksperimentlərin
əvvəllərində, yəni 3 günlük cücərtilərin köklərində müşahidə olunmuş və 164 nMol/dəq/q yaş çəki -
yə bərabər olmuşdur. Sonrakı ölçmə mərhələlərində bu rəqəm 5 günlük cücərtilərin kök sistemi
toxumalarında 3 günlük cücərtilərin kök sistemi toxumalarına nisbətən 14, 7 günlük cücərtilərin
köklərinə nisbətən isə 24 vahid qədər azalmış, yəni başlanğıc aktivlikdən əslində müvafiq olaraq 91
% və 84 % aktivlik qalmışdır.
NaCI, Na
2
SO
4
, Na
2
HCO
3
və Na
2
CO
3
duzu məhlullarının buğda toxumları cücərtiləri köklərinin
sitoplazmatik G6PDH və DMDH fermentlərinin aktivlik dinamikasına və Q6PDH/ DMDH aktivlik
göstəricisinə təsiri
Variantlar
Q6PDH
aktivliyi
DMDH aktivliyi
Q6PDH/ DMDH
3 gün
5 gün
7 gün
3 gün
5 gün
7 gün
3 gün
5 gün
7 gün
Kontrol
164
150
137
43
65
92
3.81
2.31
1.49
NaCI
25 mM
50 mM
75 mM
100 mM
185
209
235
231
170
210
208
181
161
156
131
104
48
56
59
65
76
88
92
95
121
130
126
101
3.85
3.73
3.98
3.55
2.24
2.39
2.26
1.91
1.33
1.20
1.04
1.03
Na
2
SO
4
25 mM
50 mM
75 mM
188
220
156
177
222
133
163
159
101
52
65
69
80
82
93
132
163
104
3.61
3.38
2.26
2.21
2.71
1.43
1.23
0.98
0.97
Na
2
HCO
3
25 mM
50 mM
75 mM
190
174
153
160
141
114
151
92
88
50
56
53
71
61
45
110
63
36
3.80
3.11
2.89
2.25
2.31
2.53
1.37
1.46
2.44
Na
2
CO
3
25 mM
50 mM
75 mM
185
133
130
165
125
102
156
82
71
47
53
49
67
55
43
103
48
35
3.94
2.51
2.65
2.46
2.72
2.37
1.51
1.71
2.03
Duz məhlullarının buğda toxumlarının cücərmə və inkişafına təsiri özünü Q6PDH
fermentinin aktivliyi səviyyəsində büruzə verir. Duzlar tərəfindən yaradılan
nisbətən mülayim stress