Bitkilerde Tuzluluğa Toleransın Fizyolojik ve Biyokimyasal Markörleri

Abstract

Tuz stresi kurak ve yan kurak bölgelerde bitki verimliliğini sınırlamaktadır. Tuz stresi özellikle fotosentez gibi fizyolojik işlevleri olumsuz etkileyerek bitki büyümesinde azalmaya neden olmaktadır. Tuza tolerans, bitkinin tuzlu koşullar altında normal büyüme ve gelişimini sürdürebilme yeteneği olarak tanımlanmıştır. Tuz stresi, normal biyokimyasal reaksiyonlara katılmayan ve uyumlu çözünenler olarak adlandırılan düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerin birikimiyle sonuçlanmaktadır. Karbohidratlar, polioller, amino asitler ve amidler, kuaterner amonyum bileşikleri, poliaminler ve çözünebilir proteinler gibi bu uyumlu çözünenler ozmotik düzenleme, makromoleküllerin korunması, hücresel pH’ın ayarlanması ve serbest radikallerin detoksifikasyonunda kritik rol oynayabilmektedir. Diğer taraftan, tuzluluk gibi çevresel streslere maruz kalan bitkiler reaktif oksijen türlerini (ROT) oluşturmakta ve bu ROT’leri antioksidant enzim sistemleri ile etkili bir şekilde elimine edilmektedir. Bitkilerde tuzluluğa toleransın geliştirilmesi için bazı fizyolojik ve biyokimyasal markörlerin kullanımı bitki ıslah çalışmalarında önemlidir. Bu derlemede, tuza toleransta seleksiyon kriteri olarak bazı fizyolojik ve biyokimyasal markörlerin kullanılma olasılığı tartışılmıştır.

Salt stress limits plant productivity in arid and semi arid regions. Salt stress causes decrease in plant growth by adversely affecting physiological processes, especially photosynthesis. Salinity tolerance is defined as the ability of plant to maintain normal growth and development under salt conditions. Salt stress results in accumulation of low molecular weight compounds, termed compatible solutes, which do not interfere with the normal biochemical reactions. These compatible solutes such as carbohydrates, polyols, amino acids and amides, quaternary ammonium compounds, polyamines and soluble proteins may play a crucial role in osmotic adjustment, protection of macromolecules, maintenance of cellular pH and detoxification of free radicals. On the other hand, plants subjected to environmental stresses such as salinity produce reactive oxygen species (ROS) and these ROS are efficiently eliminated by antioxidant enzyme systems. In plant breeding studies, the use of some physiological and biochemical markers for improving the salt tolerance in plants is crucial. In this review, the possibility of using some physiological and biochemical markers as selection criteria for salt tolerance is discussed.