BODUR PAŞA KILICI (Sansevieria trifasciata Hahnii) BİTKİSİNDE KADMİYUM STRESİNE BAĞLI FİZYOLOJİK VE GENOTOKSİK ETKİLERİN ARAŞTIRILMASI
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: FATİH AKTÜRK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): İbrahim İlker Özyiğit
Eş Danışman: Soner Çubuk
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Gelişen sanayi, artan insan nüfusu ve kentleşme hızındaki artış, toprağın çeşitli kirleticilere maruz kalmasına, bunun sonucunda doğal yaşam alanlarındaki bitkilerin içeriklerinde değişimler meydana gelmesine sebep olmuştur. Bitkilerde meydana gelen bu değişimler sadece morfolojik ve biyokimyasal olarak değil, genotoksik olarak tanımlanan genom düzeyindeki farklılaşmaları da beraberinde getirmiştir. Genotoksik etkilerin oluşmasında ağır metal kirliliğinin önemli bir yere sahip olduğu bilinmektedir. Ağır metaller toprak, hava ve su kaynaklarında kirliliğe sebep olmaktadır. Son dönemde yapılan çalışmalar Türkiye'de, özellikle kadmiyum kirliliğinin yoğun olarak gözlendiği bir ağır metal kirliliğine, işaret etmektedir. Bu çalışmada Türkiye'de yaygın olarak ev süs bitkisi olarak kullanılan Sansevieria trifasciata Hahnii bitkisi seçilmiş ve bu bitkide kadmiyumun (Cd) genotoksik etkileri araştırılmıştır. Kadmiyum stresi 50-100-200 μM kadmiyum klorür (CdCl2) içeren Hoagland çözeltisi ile standart su kültürleri sisteminde S. trifasciata Hahnii bitkilerine 1 ay boyunca 20'şer ml uygulanmıştır. Kontrol grubu bitkilerinde CdCl2 içermeyen Hoagland çözeltisi kullanılmıştır. Kadmiyumun bitki yapraklarındaki birikim değerleri ICP-OES (İndüktif Eşleşmiş Plazma-Optik Emisyon Spektrometresi) cihazı ile ölçülmüştür. Kadmiyumun etkisi bodur paşa kılıcı bitkisinin köklerinde genç ve yaşlı yapraklar ve indirgenmiş gövdeye göre daha etkili olmuş, kökler kadmiyumun en fazla depolandığı bitki dokuları olmuştur. Ayrıca kök dokusunda 50 µM'dan 200 µM'a kadar artan kadmiyum stresi, kadmiyum birikiminin yanı sıra diğer bitki besin elementlerinden özellikle demir ve kalsiyum miktarlarında belirgin düşüşlere sebep olduğu saptanmıştır. Genç yapraklar yaşlı yapraklardan daha az miktarlarda kadmiyum biriktirmelerine rağmen, 50,100 ve 200 µM konsantrasyonlarda kontrole göre diğer bütün elementlerin konsantrasyonlarında yaklaşık olarak %25 oranında düşüşler gerçekleşmiştir. Kadmiyumun yapraklardaki genotoksik etkilerinin belirlenmesi amacıyla yapraklarda 20 farklı ISSR primeri kullanılarak gerçekleştirilen Polimeraz zincir reaksiyonları (PZR) sonucu elde edilen DNA bantları "GelAnalyzer" programında analiz edilmiştir. Test edilmiş olan 20 ISSR primerinden 5 tanesi (UBC 808, UBC 826, UBC 827, UBC 841 ve UBC 868) bodur paşa kılıcı bitkisinde büyüklükleri 179 bç ile 1116 bç arasında değişen bantlar oluşturmuştur. Bu primerlerden her bir grup için en az 6, en fazla 10 adet bant elde edilmiştir. UBC primerlerin tamamında monomorfik yapıda bant profili gösterirken, monomorfik bant desenlerinin yoğunlukları artan CdCl2 uygulaması ile artmıştır. Moleküler analizlerde polimorfizm desenlerinin yanı sıra, agaroz jeller incelendiğinde artan CdCl2 uygulamasının bantların yoğunluklarında da artışa sebep olduğu saptanmıştır. Gerek yapılan fizyolojik analizler, gerekse de yaprak DNA'sında ISSR markörleri ile PZR taramaları bodur paşa kılıcı bitkisinin tüm uygulama konsantrasyonlarında canlılığını sürdürdüğünü ve kadmiyumu depolayarak veya metabolize ederek genomunda gerçekleşen değişimler ile moleküler yanıtlar verebildiğini göstermiştir. Bulgularımız çerçevesinde ISSR markörlerine ait PZR ürünlerinin örnekler arasındaki değişimin genotoksisite tayininde kullanılabilir bir parametre olduğu gözlenmiştir. Kadmiyum birikimine ait doku spesifik artış ve azalışlar ve diğer besin elementleri için de karşılaştırmalı sonuçların analiz edilmesi strese cevabın biyokimyasal açıdan ortaya konması için önem taşımaktadır. Bu çalışmanın sonuçlarının ileriki dönemlerde S. trifasciata Hahnii bitkisi ile yapılacak stres ve seleksiyon çalışmalarına referans veri kaynağı olması amaçlanmıştır.