Salvinia natans (L.) All. (su eğreltisi) türünde ağır metal (Pb, Cu, cd, Ni, As, Cr) stresinin, genotoksisite ve fotosentez üzerine etkisinin değerlendirilmesi
Heavy metal stress in species Salvinia natans (L.) All. (water fern), assessment of effect on genotoxicity and photosynthesis
Yazar: SÜMEYYE YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. ZELİHA LEBLEBİCİ
Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany

Özet:
Bu çalışmada Kurşun (Pb), Kadmiyum (Cd), Arsenik (As) Krom (Cr), Nikel (Ni) ve
Bakır (Cu) ağır metallerinin Salvinia natans (L) All. (su eğreltisi) türündeki toksik
etkileri, fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler parametreler yardımıyla tespit edilmiştir.
Laboratuvar ortamında uygun şartlar altında kültüre alınan Salvinia natans'a farklı
konsantrasyonlarda (Ni;1- 5- 10- 20 mg L -1 , Cd; 0.5- 1- 4- 8 mg L -1 , Pb;5- 10- 25- 50 mg
L -1 , Cu;1- 5- 10- 20 mg L -1 , Cr;1- 5- 10- 20 mg L -1 ve As;1-5- 10-50 mg L -1 ) ağır metal
uygulaması yapılmıştır. Bitki örnekleri mikrodalga numune hazırlama cihazında
çözülmüş, örneklerdeki element konsantrasyonları ICP-OES cihazında belirlenmiştir.
Bitkilerin büyüme oranları (RGR), fotosentetik pigment miktarları (kl a, kl b ve
karotenoid), elektrik iletkenlikleri (EC) ve lipid peroksidasyonu tayin edilmiştir.
Moleküler parametrelerden biri olan PCR tabanlı ISSR (Basit Tekrarlı Diziler Arası
Polimorfizm), ağır metal streslerinin bitki örnekleri üzerinde genotoksik etkisinin
belirlenmesinde kullanılmıştır.
Çalışmamızda bitki örneklerinin maruz bırakıldığı ağır metal konsantrasyonlarının artışı
ile birlikte, bitkinin akümüle ettiği metal konsantrasyonlarının da arttığı gözlenmiştir.
Ağır metallerin bitki örneğindeki büyüme oranına etkisine bakıldığında, bitkiye
uygulanan ağır metal konsantrasyonları arttıkça büyüme oranında belirgin bir düzeyde
düşüş olduğu gözlenmiştir. Fotosentetik pigment miktarına etkisine bakıldığında
uygulama konsantrasyonu arttıkça kl a, kl b ve karotenoid miktarlarında önemli
derecede düşüş olduğu tayin edilmiştir. Lipid peroksidasyonu için ise maruziyet
konsantrasyonunun artışı ile birlikte bitkide belirlenen MDA miktarı strese bağlı olarak
artış göstermiştir. Genetik ilişki dendogramı incelendiğinde Salvinia natans bitkisinin
ağır metal akümülasyonu sonucunda genomik değişikliğin en fazla Cr da olduğu
görülürken, en az genomik değişimin ise As akümüle eden bitki örneklerinde olduğu
gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, Lead (Pb), cadmium (Cd), arsenic (As) chromium (Cr), nickel (Ni) and
copper (Cu) toxic effects have been determined of Salvinia natans (L) All. (water fern)
species, with the help of physiological, biochemical and molecular parameters.
Salvinia natans, cultured under appropriate conditions in a laboratory environment,
heavy metal application was applied in different concentrations (Ni; 1- 5-10- 20 mg L -1 ,
Cd; 0.5-1- 4-8 mg L -1 , Pb; 5-10- 25- 50 mg L -1 , Cu;1- 5- 10- 20 mg L -1 , Cr;1- 5- 10- 20
mg L -1 and As; 1-5- 10-50 mg L -1 ). Plant samples were dissolved in the microwave
sample preparation device, and the concentration of elements on the samples were
determined by using the ICP-OES instrument. Growth rates (RGR), photosynthetic
pigment quantities (kl a, kl b and carotenoid), electrical conductivities (EC) and lipid
peroxidation of plants were determined. A PCR-based ISSR (İnter Simple Sequence
Repeat) , one of the molecular parameters, was used to determine the genotoxic effect of
heavy metal stress on plant samples.
It was observed that the accumulation of the heavy metals in the plant increased as the
concentration of heavy metals increased. When the effects of heavy metals on the
growth rate of the plant were examined, it was observed that there was a significant
decrease with increasing heavy metal concentrations. When the amount of
photosynthetic pigment was examined, it was determined that there was a significant
decrease in the amounts of kl a, kl b and carotenoid as concentrations increased. In
terms of lipid peroxidation, the amount of MDA increased as the concentration levels
increased, depending on the stress. When the genetic relationship dendrograms were
examined, it was observed that the genomic variation of Salvinia natans was highest in
Cr as a result of heavy metal accumulation, while at least genomic variation was
observed in As samples.