Ceratophyllum demersum L.'de kadmiyum klorür, sodyum klorür ve bunların kombinasyonlarının fizyolojik ve morfolojik etkileri
Physiological and morphological effects of cadmium chloride, sodium chloride and their combinations in Ceratophyllum demersum L.
Yazar: MUHİTTİN DOĞAN
Danışman: DOÇ.DR. SAADET SAYGIDEĞER
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
ÖZDOKTORA TEZİCeratophyllum demersum L.'DE KADMİYUM KLORÜR, SODYUM KLORÜRVE BUNLARIN KOMBİNASYONLARININ FİZYOLOJİK VE MORFOLOJİKETKİLERİMuhittin DOĞANÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜBİYOLOJİ ANABİLİM DALIDanışman: Doç. Dr. Saadet SAYGIDEĞERYıl: 2005, Sayfa: 137Jüri: Doç. Dr. Saadet SAYGIDEĞERProf. Dr. Cengiz DARICIProf. Dr. Ferit KARGINDoç. Dr. Elman İSKENDERDoç. Dr. Levent ÖZTÜRKBu çalışmada, farklı derişimlerdeki Cd (0, 0.01, 0.1 ve 1 mg L-1) ve NaCl (0, 20, 40 ve 80mM) ile bunların kombinasyonlarının (0, 0.01+20, 0.1+40 ve 1+80 mg L-1+mM) etkisinde 96 saatbırakılan Ceratophyllum demersum L.'de meydana gelen bazı fizyolojik ve morfolojik değişiklikleraraştırılmıştır.Cd, NaCl ve Cd+NaCl uygulamalarının düşük derişimlerinde dikkate değer morfolojikdeğişim olmamış, yüksek derişimlerde ise yapraklarda dökülmeler ve kısmi doku yumuşamalarınınolduğu görülmüştür. 0.01, 0.1 ve 1 mg Cd L-1 etkisinde yetiştirilen makrofitlerin Cdkonsantrasyonlarının kontrole göre sırasıyla 15.4, 33.5 ve 160.0 kat arttığı bulunmuştur. 0.01+20 ve0.1+40 Cd+NaCl etkisinde ise Cd derişimindeki bu artışların sırasıyla 14.4 ve 28.1 kat olduğubulunmuştur. Yalnız NaCl'li koşullarda yetiştirilen makrofitlerde 80 mM'lık derişimde Na derişimi2.31 kat, 0.1 mg Cd L-1 + 40 mM NaCl'li kombinasyonda ise 1.92 kat artmıştır. Makrofitin Cdderişimleri, ayrı ayrı Cd ve NaCl uygulamaları ile karşılaştırıldığında Cd+NaCl uygulamasındaazalmalar göstermiştir. Makrofitin makro- ve mikro-nutrient derişimlerinin Cd ve NaCl'denetkilendiği bulunmuştur. Makro-elementlerden K derişimleri Cd etkisinde %49-%132 artarken, NaClve Cd+NaCl etkisinde ise azalmıştır. P ve N derişimlerinin ise her üç uygulamada azaldığıbulunmuştur. Cd ve NaCl uygulamalarında mikro-elementlerden Mn derişimi artarken, Cu ve Znderişimlerinin önemli düzeylerde azaldığı bulunmuştur. Makrofit dokularının Fe derişiminde önemlibir değişim olmamıştır. Uygulanan stres faktörlerinin yüksek derişimleri klorofil-a ve klorofil-bmiktarlarının önemli oranlarda azalmasına neden olmuştur. Ancak karotenoid miktarlarında kaydadeğer değişme olmamıştır. Cd ve NaCl derişimleri ile bunların kombinasyonları özellikle yüksekderişimlerde toplam çözülebilir karbohidrat ve glukoz miktarlarında azalmalara neden olmuştur.Aminoasitlerden prolin ve sistein miktarlarında artışların olması, bu aminoasitlerin Cd ve NaCltoksisitesine yanıtta rol aldıklarını göstermektedir. İndirgenmiş askorbat miktarında belirlenen enyüksek artışlar Cd için 1 mg L-1'de %72, NaCl için 40 mM'da %82 ve Cd+NaCi için 0.1 mg L-1 + 40mM'da %92 düzeylerinde bulunmuştur. Lipid peroksidasyonunda artış olması membranlarda Cd veNaCl streslerinden kaynaklanan bir oksidatif hasarlanma olduğunu göstermektedir.Anahtar kelimeler: Ceratophyllum demersum L., kadmiyum stresi, NaCl stresi, etkileşim, fizyolojikve morfolojik değişmeler.I

Abstract:
ABSTRACTPhD THESISPHYSIOLOGICAL AND MORPHOLOGICAL EFFECTS OF CADMIUMCHLORIDE, SODIUM CHLORIDE AND THEIR COMBINATIONS INCeratophyllum demersum L.Muhittin DOĞANUNIVERSITY OF ÇUKUROVAINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESDEPARTMENT OF BIOLOGYSupervisor: Assoc. Prof. Dr. Saadet SAYGIDEĞERYear: 2005, Page: 137Jury: Assoc. Prof. Dr. Saadet SAYGIDEĞERProf. Dr. Cengiz DARICIProf. Dr. Ferit KARGINAssoc. Prof. Dr. Elman İSKENDERAssoc. Prof. Dr. Levent ÖZTÜRKIn this study, some physiological and morphological changes were investigated inCeratophyllum demersum L. which is treated with different concentrations of Cd (0, 0.01, 0.1 and 1mg L-1) and NaCl (0, 20, 40 and 80 mM) and their combinations (0, 0.01+20, 0.1+40 and 1+80 mg L-1+ mM) during 96 hours.At low concentrations of Cd, NaCl and Cd+NaCl, considerable morphological changes didnot occur but leaf shedding and partial tissue softening were observed at high concentrations. In themacrophytes treated with 0, 0.01, 0.1 and 1 mg Cd L-1, Cd concentrations increased 15.4, 33.5 and160.0 fold, respectively, compared to control. On the otherhand, increase in Cd amount was found14.4 and 28.1 fold at 0.01+20 and 0.1+40 Cd+NaCl combinations, respectively. In the macrophyteapplied with individal NaCl at 80 mM concentration, Na concentration increased 2.31 fold and at0.1+40 Cd+NaCl treatment caused 1.92 fold increased. However, Cd and Na concentrations followingCd+NaCl application showed decreases when compared to individal Cd and NaCl treatments. It wasfound that micro- and macro-nutrient concentrations of macrophyte were affected by Cd and NaCl.Although macro-nutrient K concentrations increased by 49%-132% in the effect of Cd, decline wasdetermined after NaCl and Cd+NaCl treatments. P and N concentrations were determined to reducefollowing all three applications. Following Cd and NaCl applications micro-nutrient Mn increased,however, decrease was found in Cu and Zn concentrations of macrophyte tissues. There was nosignificant changes in Fe concentration of macrophyte tissues. Applied stress factors causedsignificant decline in chlorophyll-a and chlorophyll-b contents at high concentrations. In carotenoidcontent, however, no considerable change occured. Cd, NaCl and their combinations especially athigh concentrations caused decrease in total soluble carbohydrate and glucose amounts. Determinedincreases in the amounts of proline and cysteine aminoacids indicate their roles in response to Cd andNaCl toxicities. The maximum increases in reduced ascorbate contents were determined as 72%, 82%and 92% at concentrations of 1 mg Cd L-1, 40 mM NaCl and 0.1+40 mg L-1 + mM combination,respectively. On the otherhand, observed increases in lipid peroxidation show that oxidative damageoccurred in membranes resulting from Cd and NaCl stresses.Key words: Ceratophyllum demersum L., cadmium stress, NaCl stress, interaction, physiological andmorphological changes.II