Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Hülya Yazıcıoğlu
Danışman: İbrahim İlker Özyiğit
Özet:ÖZET Farklı Konsantrasyonlardaki Alüminyum ve Kadmiyum Karışımlarının Bryophyllum Daigremontianum (Raym.-Hamet & H.Perrier) A. Berger Bitkisindeki Fizyolojik ve Genotoksik Etkileri Bu çalışmada, Cd ve Al elementlerinin Bryophyllum daigremontianum Raym-Hamet & H. Perrier (Kalanchoe) bitkisinde fizyolojik, genotoksik ve mineral beslenme özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Klonlar, Kalanchoe bitkisinin yaprak kenarlarından elde edilerek yetiştirilmiş ve 0, 50, 100 ve 200 μM AlCl3 ve CdCl2 karışımına maruz bırakılmıştır. Al ve Cd birikiminin Kalanchoe klonlarına etkileri, büyüme parametreleri, fotosentetik pigmentler (klorofil a, b, toplam klorofil, klorofil a/b ve karotenoidler), total protein, mineral besin elementleri (Cr, Ca, Cu, Mn, Fe, K, Mg ve Zn) ve ISSR-PCR, RAPD-PCR yöntemleri ile genotoksisite analizleri yapılarak araştırılmıştır. Mineral besin elementleri ölçümlerinde ICP-OES cihazı kullanılmıştır. Uygulanan Cd ve Al konsantrasyonları ile bitkilerin büyüme parametrelerinde düşüş̧ gözlenmiştir. Cd ve Al uygulaması sonucu, gövde kuru ağırlığında sırasıyla (%) ~1.61 50 μM bitki uzunluğu ve kalınlığında sırasıyla ~14.81 ve ~13.08 oranlarında, özellikle 200 μM konsantrasyonlarda kontrole göre çok daha fazla düşüş gözlenmiştir. Cd ve Al stresi uygulanmış ve uygulanmamış̧ bitkilerin analiz değerleri kıyaslandığında klorofil a % ~ 7.5, klorofil b % ~ 3.43, toplam klorofil % ~ 5.48, klorofil a/b % ~ 8.09 karotenoid % ~ 7.66 oranlarında düşüş gözlenmiştir. Total protein miktarında ise konsantrasyona bağlı olarak yükselme olduğu gözlenmiştir; özellikle 200 μM konsantrasyonda % ~19.91 oranında önemli artış tespit edilmiştir. Mineral besin elementlerinin konsantrasyonlarında kontrol grubu ile karşılaştırıldığında artan Cd ve Al konsantrasyonuyla doğru orantılı olarak (Ca, Mg, Zn, K, Mn) artışlar gözlenmiştir. Cu, Cr, Fe, içeriğinde ise ters orantılı olarak düşüş̧ gözlenmiştir. Bitki besin elementlerinin değerlerinin (Ca, Cu, Cr, Fe, K, Mg) kökte azaldığı saptanmıştır. (Ca, Mg, Zn, K) elementlerinin yaprak ve gövdede arttığı ancak kökte düştüğü tespit edilmiştir. Bu çalışma ile çevresel toksikoloji, genotoksisite ve Cd ve Al kirliliği araştırmalarında RAPD-ISSR tekniklerinin yararlı olabileceği görülmüştür. -------------------- ABSTRACT Physiological and Genotoxic Effects of Aluminum and Cadmium Mixtures on Bryophyllum daigremontianum (Raym.-Hamet & H.Perrier) A. Berger Plants in Different Concentrations In this study, the effects of Cadmium and Aluminium on genotoxicity and mineral nutrition of Bryophyllum daigremontianum Raym.-Hamet & H. Perrier (Kalanchoe) were investigated. New plants were obtained from bulbiferous spurs of B. daigremontianum. The plants were exposed to 0, 50, 100 and 200 μM AlCl3 and CdCl2 mixture. Herein, Al and Cd effects on some growth parameters, photosynthetic pigment contents (chlorophyll a-b-a/b, carotenoids, total chlorophyll) total protein concentrations, mineral nutrition and genotoxicty were examined. In addition to Al and Cd accumulation plants’ shoots, roots and leaves, ICP-OES was used to analyze the effects of these elements ofn mineral nutrition. Increasing Cd and Al concentrations were slightly inhibited the growth parameters. In addition, there were significant decreases (%) by ~1.61 in dry weights at 50 μM shoots and ~14.81 in lengths and 13.08 thicknesses of shoots under severe Cd and Al stresses (200 μM AlCl3 and CdCl2) respectively, when they were compared with the control groups. B. daigremontianum Cd and Al exposed groups revealed gradual reductions of photosynthetic pigment contents (~7.5% for chlorophyll a, ~3.43% for chlorophyll b at 50 μM, ~ 5.48% for total chlorophyll, ~%8.09 for chlorophyll a/b and ~7.66% for carotenoids at 200 μM AlCl3 and CdCl2). The concentrations of some nutrients (Fe, Cr, Cu, Mg, Ca and K) were reduced while concentration of other elements were gradually increased (Mn) in roots by increasing Cd and Al exposures. Accumulations of some nutrients (K, Ca, Zn and Mg) were increased in leaves, and decreased (Mg, Ca and K) in shoots depending to applied dose and the plants parts. The total protein content in leaf samples were increased at dose-dependent way (~ 19.91% at 200 μM AlCl3 and CdCl2). Also, this study reveals that RAPD and ISSR techniques can be be applied as biomarkers to detect genotoxic effects of Al and Cd pollution in plants.