Kobalt toksisitesinin arpa (Hordeum vulgare L.) bitkisi üzerindeki fotokimyasal etkilerinin araştırılması

Authors : Ali Doğru, Sezen Toksoy Köseoğlu

Pages : 356-368

Doi:10.29050/harranziraat.1667275

View : 51 | Download : 38

Publication Date : 2025-06-16

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, arpa (Hordeum vulgare L. cv. Kalaycı-97) bitkisinde erken fide döneminde farklı konsantrasyonlardaki kobalt [Co(NO3).2H2O; 0 µM (kontrol), 300 µM, 600 µM and 900 µM] uygulamalarının fotosentetik aktivite üzerindeki kısa süreli etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla Hoagland besin çözeltisi ile hazırlanan su kültüründe yetiştirilen arpa bitkilerinde klorofil a floresansı tekniği ile fotosentetik aktivite ölçümleri yapılmıştır. Sonuçlarımız 300 µM ve 600 µM kobalt uygulamalarının arpa bitkilerinde fotosentetik aktiviteyi olumsuz etkilemediğini göstermiştir. Ancak 900 µM kobalt uygulaması arpa bitkilerinde fotosentetik elektron taşıma reaksiyonlarını önemli ölçüde inhibe etmiştir. Örneğin, düşük Fv/Fo değerleri arpa bitkilerinde Hill reaksiyonunun kobalt toksisitesine karşı çok hassas olduğunu göstermiş olup, bu da FSII\\\'nin donör bölgesindeki oksijen üreten kompleks ile reaksiyon merkezleri arasındaki elektron hareketinin bozulduğunu doğrulamaktadır. Ancak 900 µM kobalt uygulaması altındaki arpa fidelerinde Sm parametresi etkilenmemiştir. Bu durum muhtemelen varsayımsal ve alternatif bir elektron vericisi yardımıyla reaksiyon merkezlerine doğru düzenli bir elektron transferinin belli oranda devam ettiği olasılığını akla getirmektedir. Bu olgu, kobalt toksisitesi altındaki arpa bitkileri için fotosentetik bir tolerans mekanizması olabilir ve bu durum, N parametresinin değişmemiş olmasıyla da desteklenmektedir. Ayrıca arpa bitkilerinde 900 µM kobalt toksisitesi altında Fv/Fm oranının azalması, FSII birimlerinde meydana gelen fotoinhibisyonu açıkça göstermektedir. Arpa bitkisinde 900 µM kobalt uygulaması sonucu artan Fo ve sabit Fm değerleri, FSII ünitelerinin donör bölgesinin akseptör bölgesine göre kobalt toksisitesine daha duyarlı olduğunu doğrulamıştır. TRo/RC, ETo/RC, DIo/RC ve Do parametrelerindeki değişimler, kobalt toksisitesinin yakalanan ışık enerjisinin fotokimyasal olarak kullanımını engellediğini, ancak ısı olarak dağılmasına neden olduğunu, dolayısıyla arpa bitkisinde fotosentez verimliliğini azalttığını göstermiştir. Sonuç olarak arpa bitkisinde tarımsal verimde azalmaya yol açabilecek kobalt toksisitesinin kritik konsantrasyonunun 600-900 µM arasında olduğu sonucuna varılabilir.
Keywords : Arpa, Klorofil a floresansı, Kobalt toksisitesi, Hordeum vulgare, JIP testi

ORIGINAL ARTICLE URL