Antioxidant Defense System in Borago officinalis L. under Drought Stress

Kuraklık Stresi Altında Borago officinalis L.’de Antioksidan Savunma Sistemi

Abstract

Drought is one of the main abiotic stress factor that limits plant growth and development. Droughtstress effects on Borago officinalis L. (borage) plants in terms of physiological and antioxidant responses havebeen evaluated in this study. In parallel with this purpose, relative growth rate (RGR), leaf relative watercontent (RWC), osmotic potential, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), lipid peroxidation, hydrogen peroxide($H_2O_2$) level, superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POX), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) andglutathione reductase (GR) activities were determined under drought treatment in a controlled greenhouse.RGR, RWC and osmotic potential were significantly decreased, while lipid peroxidation expressed thiobarbutiricacid reactive substances (TBARS) and $H_2O_2$ contents were increased under drought stress. On the other hand,significant increases in POX, CAT, APX and GR activities did not prevent the increase in lipid peroxidation. Tothe best of our knowledge, this is the first study conducted on the enzymatic antioxidants of the defensesystem of Borago officinalis L. under drought stress.

Özet

Kuraklık, bitki büyümesini ve gelişmesini sınırlayan temel abiyotik stres faktörlerinden biridir. Buçalışmada, kuraklık stresinin Borago officinalis (hodan) bitkisi üzerindeki fizyolojik ve antioksidan tepkileriaçısından etkileri değerlendirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda, bağıl büyüme oranı (RGR), yaprak bağıl su içeriği(RWC), ozmotik potansiyel, klorofil floresansı (Fv/Fm), lipid peroksidasyonu, hidrojen peroksit ($H_2O_2$ ) düzeyi,süperoksit dismutaz (SOD), peroksidaz (POX) , katalaz (CAT), askorbat peroksidaz (APX) ve glutatyon redüktaz(GR) aktiviteleri kontrollü bir serada kuraklık uygulaması altında belirlendi. RGR, RWC ve ozmotik potansiyelönemli ölçüde azalırken, tiyobarbutirik asit reaktif maddeleri (TBARS) olarak ifade edilen lipid peroksidasyonuve $H_2O_2$ içerikleri kuraklık stresi altında arttı. Diğer taraftan, POX, CAT, APX ve GR aktivitelerindeki önemliartışlar lipid peroksidasyonundaki artışı engelleyemedi. Bildiğimiz kadarıyla bu çalışma, Borago officinalis'inenzimatik antioksidan savunma sistemi üzerine kuraklık stresi altında yapılan ilk çalışmadır.