The Effect of Selenium Applicationslupine (lupinus Albus L.) Plant Growth and Antioxidative Enzyme in Cadmium Condition

Abstract

Bu çalışmanın amacı, lüpen bitkisinin kadmiyum bulunan koşullarda, farklı düzeylerde uygulanan selenyumun bitkinin gelişimi ve büyümesi üzerine, antioksidatif enzim aktivitesine, bitkinin yaprak ve kök kısımlarında ve toprakta kadmiyum ve selenyum içeriğine olan etkisini araştırmaktır. Deneme, faktöriyel deneme desenine göre üç tekerrürlü olarak kontrollü koşullarda yürütülmüştür. Kadmiyum 0-25-50 mg/kg Cd olacak şekilde kadmiyum nitrat (Cd(NO3)2.4H2O) formunda, Selenyum 0-2,5-5-10 mg/kg Se olacak şekilde sodyum selenat (Na2SeO4) formunda uygulanmıştır. Lüpen bitkisine tek başına kadmiyum uygulamalarına göre; kadmiyum ile 2,5 ve 5 mg/kg selenyum uygulamaları, bitki boyu, bitki yaş ağırlığı, bitki kuru ağırlığı, kök yaş ağırlığı, kök kuru ağırlığı ve kök boyunda önemli düzeyde artışa neden olmuştur. 50 mg/kg kadmiyum uygulamasına göre, kadmiyumla birlikte uygulanan 2.5 ve 5 mg/kg selenyum düzeyleri lüpen bitkisinde APX, SOD, KAT enzim aktivitelerinde ve MDA düzeyinde önemli düzeyde azalmaya neden olmuştur. Tek başına 25 ve 50 mg/kg kadmiyum uygulanan ortama sırası ile 2,5 ve 5 mg/kg selenyum verildiği durumda hem yaprak hem de kök kadmiyum içeriğinde azalma meydana gelmiştir. Yine tek başına 25 ve 50 mg/kg kadmiyum uygulamalarına göre; kadmiyum ile 2.5 ve 5 mg/kg Se verildiği durumda DTPA-Cd içeriğinin azaldığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak Lüpen bitkisinde 25 ve 50 mg/kg kadmiyum düzeylerine karşılık 5 mg/kg selenyum uygulaması bitkinin gelişimi ve büyümesi, oksidatif stresin azaltılması, kadmiyum konsantrasyonun bitkinin kök ve yaprak kısımlarında ve toprakta azaltılması için önemli düzeyde etkiye sahip olduğu bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Antioksidatif enzimler, Lüpen, Kadmiyum, Selenyum

The aim of this study is to investigate the effects of selenium applied at different levels on the development and growth of the plant, on the antioxidant enzyme activity, on the cadmium and selenium content in the leaf and root parts of the plant and in the soil under cadmium-containing conditions of the lupine plant. The experiment was carried out under controlled conditions with three replications according to the factorial design. Cadmium was applied in the form of cadmium nitrate (Cd(NO3)2.4H2O) as 0-25-50 mg/kg Cd, and in the form of sodium selenate (Na2SeO4), with Selenium as 0-2.5-5-10 mg/kg Se. According to the cadmium applications to the lupine plant alone; cadmium and 2.5 and 5 mg/kg selenium applications caused a significant increase in plant height, plant fresh weight, plant dry weight, root fresh weight, root dry weight and root length. Compared to 50 mg/kg cadmium application, 2.5 and 5 mg/kg selenium levels applied together with cadmium caused a significant decrease in APX, SOD, CAT enzyme activities and MDA levels in lupine plant. In the case that 2.5 and 5 mg/kg selenium were given to the medium treated with 25 and 50 mg/kg cadmium alone, respectively, both leaf and root cadmium contents decreased. Again, according to 25 and 50 mg/kg cadmium applications alone; It was determined that DTPA-Cd content decreased when 2.5 and 5 mg/kg Se were given with cadmium. As a result, it was found that 25 and 50 mg/kg cadmium levels versus 5 mg/kg selenium application in the lupine plant had a significant effect on the development and growth of the plant, reduction of oxidative stress, and reduction of cadmium concentration in the root and leaf parts of the plant and in the soil. Key words: Antioxidative enzymes, Lupine, Cadmium, Selenium