Hidrojen sülfit'in bor toksisitesinde yetişen biber bitkisinin fizyolojik gelişimine etkisinin araştırılması / Investigation of the effect of hydrogen sulfide on the physiological development of pepper plants under boron toxi̇ci̇ty

Abstract

Bu çalışma hidrojen sülfitin (H2S), bor (B) toksisitesine maruz kalan Capia tipi kırmızı tatlı biber bitkisinin fizyolojik gelişimine ve besin elementi alımına etkisini araştırmak amacıyla yapılmıştır. Biber bitkileri çimlenmeden sonra perlit ile doldurulmuş saksı ortamına şaşırtılmış ve bir süre daha besin solüsyonu ile beslenerek gelişmelerine devam etmişlerdir. Farklı uygulamalar bitkilerin saksılara şaşırtılmasından 10 gün sonra başlatılmıştır. Biber bitkileri kontrol (0,05 mM) ve bor toksisitesi (2 mM) altında büyütüldü. H2S uygulaması (0,2 mM) için NaHS yapraklardan haftada iki kez püskürtülerek yapılmıştır. Bitkiler 7. hafta sonunda hasat edilmiş ve denemenin amacında ki hedeflere ulaşabilmek için planlanan analizler yapılmıştır. Bor toksisitesi, bitki kuru ağırlığı, yaş ağırlığını ve SPAD değerini önemli düzeyde düşürmüştür. Bor toksisitesi yaprakların B içeriğini arttırmış ve K+, Ca+2 içeriğini düşürmüştür. Bor toksisitesi biber bitkilerinde elektrolit sızıntısını (ES), hidrojen peroksit (H2O2), prolin, malondialdehid (MDA) içeriğini ve süperoksit dismutaz (SOD), peroksidaz (POD) ve katalaz (CAT) aktivitelerini arttırmıştır. H2S uygulaması; bitkide antioksidanları teşvik ederek SOD, CAT, POD ve prolin içeriğini önemli düzeyde arttırmıştır. H2S ilavesi bor toksisitesine maruz kalan biber bitkisinin H2O2 ve MDA içeriğini düşürmüştür ve strese karşı cevap oluşmasını sağlamıştır. H2S uygulaması ile biber bitkisinin kuru ağırlık, yaş ağırlık ve SPAD değerinde artış olmuştur. H2S, biber bitkisinde hücre zarı geçirgenliğini azaltarak %ES değerini düşürmüştür. H2S uygulaması yaprakların B içeriğini düşürmüş ve yaprakların K+ ,Ca+2 içeriğini arttırmıştır. Bor toksisitesi koşullarında uygulanan H2S'in stres koşullarında antioksidan sistemleri etkinleştirmesi ile B toksisitesine karşı bitki toleransını arttırarak stresin etkisinin hafifletilmesinde önemli bir rol aldığı gözlemlenmiştir. This study was carried out to investigate the effect of Hydrogen Sulfide (H2S) on the physiological development and nutrient intake of Capia type red sweet pepper plant exposed to Boron (B) toxicity. After germination, the pepper plants were taken into potted environment filled with perlite and they continued their development by feeding with nutrient solution for a while. Different treatments were initiated 10 days after the plants were placed in pots. Pepper plants were grown under control (0,05 mM) and boron toxicity (2 mM). NaHS was sprayed twice a week for H2S application (0,2 mM). The plants were harvested at the end of the 7th week and the analyses were carried out in order to achieve the objectives of the experiment. Boron toxicity reduced plant dry weight, fresh weight and SPAD values significantly. Boron toxicity increased leaf B and reduced leaf K+, Ca+2. Boron toxicity increased electrolyte leakage (EL), hydrogen peroxide (H2O2), proline, malondialdehyde (MDA) content and the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) in the pepper plants. H2S application have enhanced significantly POD, CAT, POD and proline content by promoting antioxidants in plant. The addition of H2S reduced the H2O2 and MDA content of the pepper plant exposed to boron toxicity and provided a response to stress. With the application of H2S, there has been increase dry weight, fresh weight SPAD value of the pepper plant. H2S reduced the %EL (electrolyte leakage) values by decreasing the cell membrane permeability in the pepper plant. Application of H2S decreased leaf B content and increased leaf K+,Ca+2 content. It has been observed that H2S, which is applied under boron toxicity conditions, has an important role in alleviating the effect of stress by increasing the plant tolerance against boron toxicity by activating antioxidants systems under stress conditions.