Determination of the effects of gibberellic acid on gaba and antioxidant defence system in Phaseolus vulgaris L. (bean) plants exposed to salt and drought stresses

Tuzluluk ve kuraklık dünyada bitki verimliliğini azaltan önemli çevresel stres faktörleridir. Bu nedenle, özellikle tarımsal açıdan önemli olan bitkilerin stres koşullarına karşı oluşturdukları mekanizmaların anlaşılması üretkenliği artırmak için oldukça önemlidir. Fakat, çoklu abiyotik stres koşullarına karşı bitkilerin oluşturdukları savunma mekanizmaları ve ᵞ-aminobutirik asit (GABA) metabolizması arasındaki ilişki henüz tam olarak bilinmemektedir. Bu çalışmada, tuzluluk ve kuraklık stres koşullarına maruz bırakılan Phaseolus vulgaris L. bitkisinde giberellik asit (GA) uygulamasının oransal su içeriği(OSİ), klorofil miktarı, antioksidan savunma sistemi, malondialdehit (MDA) ve GABA miktarı üzerine etkileri incelenmiştir. Tuz ve kuraklık çoklu stres koşullarında GA'nın OSİ üzerine olumlu etkisinin olduğu, bununla birlikte toplam klorofil içeriğinde belirgin değişikliğe neden olmadığı belirlendi. GA uygulamalarında süperoksit dismutaz (SOD) ve askorbat peroksidaz (APX) aktivitelerinde belirgin değişiklik olmadığı, katalaz (KAT) ve glutatyon redüktaz (GR) aktivitelerinin ise kontrol grubuna göre azaldığı gözlendi. Tuz konsantrasyonunun yüksek olduğu durumda GABA miktarında artış olduğu, bununla birlikte GA uygulamasının GABA miktarında belirgin değişikliğe neden olmadığı belirlendi. Tuz ve kuraklık stres koşullarında GA uygulamasının MDA miktarını azalttığı gözlendi. Bu çalışmadan elde edilen verilere göre, çoklu stres koşulunda fasulye bitkisinde gibberellik asitin antioksidan savunma sisteminde etkilerinin olduğu, fakat GABA metabolizmasında önemli değişikliğe neden olmadığı bu nedenle özellikle stres koşullarında farklı bitki hormonları ve GABA arasındaki ilişkinin çalışılması ile GABA metabolizmasının daha fazla aydınlatılabileceği düşünülmektedir.Drought and salinity are important environmental stress factors which reduce the plant productivity all around the world. Therefore, understanding the mechanisms of crop plants against abiotic stress conditions is very important to increase the productivity. However, the defence mechanisms of plants against multiple abiotic stress conditions and the the relation between GABA metabolism are still unknown. In this study, the effects of gibberellic acid (GA) on RWC, chlorophyll content, antioxidant defence system, malondialdehyde (MDA) and GABA contents were investigated in Phaseolus vulgaris L. plants exposed to salinity, drought and combined stress conditions. In salt and drought stress conditions, GA had positive impact on RWC, however GA did not cause significant changes in total chlorophyll content. In GA applications, it was observed that CAT and GR activities were decreased compared to the control plants, however significant differences were not found in SOD and APX activities. GABA was increased by high salt concentration, however GA application did not cause any significant changes in GABA content. GA application decreased MDA content in salt and drought stress conditions. According to the data obtained from this study, in multiple stress conditons, GA had effects on defence mechanism in bean plants, but GA did not cause any significant changes in GABA metabolism. Therefore, it is thought that studying the relationship between different plant hormones and GABA in stress conditions, could clarify GABA metabolism particularly