Kadmiyum ve çinko uygulamalarının kadıntuzluğu, şimşir ve altuni taflan yapraklarının bazı kimyasal özellikleri üzerine etkileri
Effects of cd and zn treatments on leaf chemical compounds of boxwood ladybird (Berberis thunbergii Atropurpurea), (Buxus sempervirens Suffriticosa) and gold tassel (Euonymus japonica Aurea) plants
Yazar: ERKAN GENÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NEZAHAT TURFAN
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany

Özet:
Çalışmada farklı dozda kadmiyum (Cd-25 μM- 50 μM) ve çinko (200 μM - 400 μM) uygulamalarının Kadıntuzluğu (Berberis thunbergii Atropurpurea), Şimşir (Buxus sempervirens Suffriticosa) ve Altuni Taflan (Euonymus japonica Aurea) genotiplerinde yaprak oransal su içeriği (RWC), fotoentetik pigment (klorofil a, klorofil b, toplam klorofil, toplam karotenoit), besin elementleri ve radyoaktif nuklit (238U, 232Th, 40K ve 137Cs) konsantrasyonları üzerine etkileri araştırılmıştır. Kadmiyum ve çinko uygulamaları 8 hafta süresince haftada iki kez olarak uygulanmıştır. Uygulamalardan sonra, iyi gelişmiş sağlıklı yapraklar toplanmış, saf su ile yıkanmış ve nemi alınmıştır. RWC ve fotosentetik pigment analizleri taze yapraklar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Temizlenmiş yaprakların bir kısmı 65 °C etüvde 48 saat süresince kurumaya bırakılmıştır. Kuru yapraklar bir öğütücü ile toz haline getirilmiş ve element analizi ve radioaktif ölçümlerinde kullanılmıştır. Bulgulara göre, klorofil pigmentleri ve karotenoit miktarı uygulamalardan olumsuz etkilenmiştir. 400 μM Zn uygulaması Şimşir'de, 200 μM Zn uygulaması ise Kadın tuzluğu yapraklarında klorofil-a, klorofil ve toplam klorofil miktarını kontrole göre artırmıştır. Toplam karotenoit miktarı Şimşir yapraklarında tüm uygulama gruplarında yüksek, Altuni Taflan'da ise düşük bulunmuştur.  Bağıl su içeriği, Altuni Taflan'da tüm uygulama gruplarında, Kadıntuzluğu'nda 25 μM ve Şimşirde ise 50 μM Cd uygulamasında azalmıştır. 238U, 232Th, 40K ve 137Cs radyoaktivitesi her üç bitki grubunda kontrole göre daha yüksek belirlenmiştir. Her üç bitkide, en yüksek değere sahip makro besin elementi Ca olmuştur. K miktarı Şimşir ve Altuni Taflan yaprak örneklerinde; P ve S elementleri Kadıntuzluğu ve Altuni Taflan yaprak örneklerinde tüm uygulama gruplarında kontrole göre daha yüksek tespit edilmiştir.  Mg miktarı Kadıntuzluğu, Ca miktarı ise Altuni Taflan yapraklarında tüm uygulamalarda azalmıştır.  Mn ve Cl miktarı ise her üç bitkide genel olarak yüksek, Na miktarı ise düşük bulunmuştur. Cd miktarı her üç bitkide tüm uygulamalarda kontrole göre yüksek belirlenirken, Zn ve Cl miktarı Kadıntuzluğu ve Şimşir bitkilerinde 25 μM Cd uygulamasında düşük ve Altuni Taflan'da ise yüksek tespit edilmiştir. Fe, Al, Si, Cu ve Kadın tuzluğu ve Şimşir yapraklarında yüksek, Altuni Taflan yapraklarında ise düşük bulunmuştur.
Sonuç olarak, biyokimyasal analizlere göre şimşir 400 μM Zn; Kadıntuzluğu 200 μM Zn ve 50 μM Cd uygulamalarına tolerans göstermiştir. Element sonuçlarına göre ise Kadıntuzluğu'nun P, S, Mn, Cl, Cd, Fe, Al, Si, Cu, Ba, Zn, Ti, Pb, Cr; Şimşir'in K, Mn, Cl, Cd, Zn, Fe, Al, Si, Cr ve Altuni Taflan'ın ise K, P, S Mn, Cl, Pb, Cd elementlerini biriktirme kapasitesi yüksektir. Her üç bitkinin radyonüklit biriktirme kapasiteside yüksek belirlenmiştir. Tüm veriler göz önünde bulundurulduğunda, Şimşir ve Kadın tuzluğu'nun şehir içi park ve bahçelerde, yol kenarı ağaçlandırılma çalışmalarında ve ayrıca kirliliğin yüksek olduğu alanlarda kirlilik hasarının indirgenmesinde etkili olabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, the effects of cadmium (25 μM and 50 μM) and zinc (200 μM and 400 μM) applications on leaf proportional water content, photosynthetic pigments, nutrients and radioative elements as 238U, 232Th, 40K and 137Cs in Ladybird plant (Berberis thunbergii Atropurpurea), Boxwood (Buxus sempervirens Suffriticosa) and Gold Tassel (Euonymus japonica Aurea) genotypes were investigated. Cd and Zn applications to the plants were done twice a week for 8 weeks. After the applications, well-developed healthy leaves were collected, washed with distilled water and dehumidified. RWC and pigment analyzes on leaves were performed on fresh leaves. Some of the cleaned leaves were left to dry in a 65 degree oven for 48 hours. The dried samples were pulverized into a blender and used for elemental and radioactive measurements. According to the results, chlorophyll pigments and carotenoid content were positively affected by the applications. 400 μM Zn application increased the amount of chlorophyll a, chlorophyll and total chlorophyll in Ladybird plant leaves compared to control. The total carotenoid amount was found high in all application groups in Boxwood leaves and low in the Gold Tassel. Leaf proportional water content decreased in all application groups in the gold tassel, 25 μM in Ladybird and 50 μM Cd in Boxwood. Radioactivity of 238U, 232Th, 40K, and 137Cs is high in all three plant groups. The macronutrient element with the highest value in all three plants was Ca. While K amount is high in the Boxwood and Gold Tassel leaf samples, P and S elements are higher in Ladybird plant and Gold Tassel leaf samples compared to control in all application groups. The amount of Mg in the Ladybird plant and Ca in the Gold Tassel leaves decreased with all applications. The amount of Mn and Cl was generally high in all three plants and the amount of 1Na was low. While the amount of Cd was higher in all applications compared to the control in all three plants, the amount of Zn and Cl was found low in 25 μM Cd application in Ladybird plant and Boxwood plants and high in Gold Tassel. Fe, Al, Si, Ti, and Cr were found high in Ladybird plant and Boxwood leaves and low in Gold Tassel leaves. As a result, according to physiological parameters, boxwood showed higher tolerance to 400 μM Zn; Ladybird plant to 200 μM Zn and 50 μM Cd applications. According to the element results, Ladybird plant had higher accumulation capacity for P, S, Mn, Cl, Cd, Fe, Al, Si, Cu, Ba, Zn, Ti, Pb, Cr; Boxwood for K, Mn, Cl, Cd, Zn, Fe, Al Si, Cr and Gold Tassel for K, P, S, Mn, Cl, Pb, Cd elements. The radionuclide accumulation capacity of all three plants is high. Considering all the data, it can be said that the use of Boxwood and Ladybird plant can be used in afforestation works in an urban park, garden, and roadside and also in areas with high soil pollution to reduce pollution damage.