Bazı ağır metallerin (pb, cd, ni) sucul bitkiler (salvinia natans (l.) all., lemna minor l.) üzerinde yaptığı stres ve biyolojik yanıtlar

Abstract

Bu çalışmada kurşun (Pb), kadmiyum (Cd), nikel (Ni) ağır metallerinin 7 günlük süreçte Salvinia natans (L.) All. (Su eğreltisi) ve Lemna minor L. (Su mercimeği) su bitkileri üzerine etkileri araştırılmıştır. Laboratuvar ortamında uygun şartlar altında, bitki örneklerine farklı konsantrasyonlarda ağır metal uygulaması yapılmıştır. Örnekler CEM-MARS 5 mikrodalga numune hazırlama cihazında çözülmüş, örneklerdeki element miktarları ICP-OES cihazında belirlenmiştir. Bitkilerin büyüme oranları (RGR), fotosentetik pigment miktarları (klorofil a, b ve karotenoid) ve lipid peroksidasyonu tayin edilmiştir. Çalışmamızda, ağır metal konsantrasyonu arttıkça akümülasyonun da arttığı gözlemlenmiştir. Pb konsantrasyonu 5 mg L-1'den 50 mg L-1'e doğru yükseldikçe akümülasyon değerinde sırasıyla Salvinia natans'ta (2530,0-8570,2 mg g-1), L.minor'de (657,9-9006,2 mg g-1) düzeyinde belirgin bir artış gözlenmiştir. Ağır metallerin bitkilerin büyüme oranına etkisine bakıldığında ise Pb konsantrasyonu 5 mg L-1'den 50 mg L-1'e doğru yükseldikçe büyüme oranında sırasıyla Salvinia natans'ta (-0,0021)-(-0,0110), L. minor'de (-0,0092)-(-0,1047) düzeyinde belirgin bir düşüş olduğu belirlenmiştir. Pb konsantrasyonu arttıkça büyüme oranının azaldığı belirlenmiştir. Fotosentetik pigment miktarına etkisine bakıldığında ise Pb konsantrasyonu 5 mg L-1'den 50 mg L-1'e doğru yükseldikçe kl a miktarında sırasıyla Salvinia natans'ta (0,1940-0,1488 mg g-1), Lemna minor'de (0,5084-0,3718 mg g-1), kl b miktarında sırasıyla Salvinia natans'ta (0,1169-0,0875 mg g-1), Lemna minor'de (0,2223-0,1543 mg g-1), karotenoid miktarında sırasıyla Salvinia natans'ta (0,0365-0,0262 mg g-1), Lemna minor'de (0,0248-0,0112 mg g-1) miktarında bir düşüş gözlenmiştir. Lipid peroksidasyonuna olan etkisine bakıldığında ise Pb konsantrasyonu 5 mg L-1'den 50 mg L-1'e doğru yükseldikçe sırasıyla Salvinia natans'ta (5,9677-7,1741 nmol/g), Lemna minor'de (5,3290-6,6967 nmol/g) olarak gözlemlenmiştir. Pb konsantrasyonu arttıkça lipid peroksidasyonu miktarı artmıştır. Sonuç olarak, ağır metallerin yüksek konsantrasyonlarının bitkilerde strese neden olduğu saptanmıştır. Anahtar kelimeler: Ağır metal, Salvinia natans, Lemna minor, stres.

BIOLOGICAL STRESS AND RESPONSES WHICH ARE DONE ON SOME OF HEAVY METALS (PB, CD, NI) ON AQUATIC PLANTS (SALVINIA NATANS, LEMNA MINOR) (M. Sc. Thesis) Vesile YALÇIN NEVŞEHİR HACI BEKTAŞ VELİ UNİVERSİTY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLİED SCİENCES July 2014 ABSTRACT In this study, the effects of heavy metals Pb (Lead), Cd (Cadmium), Ni (Nickel) on the aquatic plants, Salvinia natans (L.) All. (water ferns) and Lemna minor L. (duckweed) were investigated during seven days. In the laboratory, different concentrations of heavy metal were applied to the plants. Samples were dissolved at microwave CEM-MARS 5 and amounts of heavy metals were determined in the samples using by ICP-OES. The growth rates of plants (RGR), amounts of photosynthetic pigments (chlorophylls a, b and carotenoids) and lipid peroxidations were determined. In our study, the accumulation of heavy metals had increased with the increasing of heavy metal concentrations. When Pb concentration changed from 5 mg L-1 to 50 mg L-1, higher accumulation have been determined in Salvinia natans (2530,0-8570,2 mg g-1) and in L. minor at (657,9- 9006, 2 mg g-1). Relative growth rate of the both plants, decreased with the increasing Pb concentration such as for L. minor (-0,0092)-(-0,1047) and for Salvinia natans (-0,0021)-(-0,0110). Photosynthetic pigments decreased with the increasing Pb concentration for Lemna minor kl a concentration (0,5084-0,3718 mg g-1) kl b concentration (0,2223-0,1543 mg g-1), carotenoid (0,0248-0,0112 mg g-1) and for Salvinia natans kl a (0,1940-0,1488 mg g-1), kl b (0,1169-0,0875 mg g-1), carotenoid (0,0365-0,0262 mg g-1) respectively. Lipid peroxidation concentrations increased with the increasing Pb concentration as (5.9677-7.1741 nmol/g) for (5,3290-6,6967 nmol/g) for Lemna minor. As a result, high concentrations of heavy metals have been caused to stres in plants. Keywords: Heavy metal, Salvinia natans, Lemna minor, stress.