Transgenik tütün bitkisi (pcV-ChMTIIGFP) ile bazı ağır metal uygulamalarının kök bölgesi toprakta mikrobiyal aktiviteye etkisi

Bu çalışmada, fitoremediasyon amaçlı kullanılan genetiği değiştirilmiş (GD) tütün bitkisi (pcVChMTIIGFP) ile farklı ağır metal uygulamalarının (Cd: 0, 0.5, 1, 2, 4; Zn: 0, 100, 200, 400, 800; Cu: 0, 50, 100, 200, 400 mg kg-1), kök bölgesi topraklarda mikrobiyal aktiviteye etkisi araştırılmıştır. Çalışmaya ait topraklar Antakya Amik Ovasında yer alan Mahmutlu Serisinden alınmış olup, saksı denemeleri farklı zamanlarda alınan topraklarda kurulmuş ve her deneme kendi içerisinde değerlendirilmiştir. Mikrobiyal aktiviteleri belirlemek için karbondioksit (CO2) üretimi, Dehidrogenaz enzim aktivitesi (DHA) ve mikrobiyal biyomas karbonu (MBC) değerleri belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, Cd, Zn ve Cu denemelerinde GD olmayan (SR-1 non-Transgen) bitkiler ile GD bitkilere (GFP Transgen) ait topraktaki DHA sonuçları (μg TPF/10 g kt ) sırası ile 82-57; 241- 81 ve 98-70 olarak belirlenmiştir. CO2 sonuçları (mg CO2.100-1 g kt 24 sa) ise Zn uygulamalarında GD olmayan (SR-1 non-Transgen) bitki topraklarında 11.6, GD bitkilere (GFP Transgen) ait topraklarda 7.7 olarak belirlenmiştir. Cu denemelerine ait MBC sonuçlarına ait değerler GD olmayan (SR-1 non-Transgen) bitkiler için 121 mg MBC/kg kt, GD bitkilere (pcV-ChMTIIGFP) ait topraklar için 144 mg MBC/kg kt olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre 3 ağır metal uygulamasında da DHA sonuçlarının ve Zn uygulamalarında belirlenen CO2 değerlerinin GD (pcV-ChMTIIGFP) bitkilerden olumsuz yönde etkilendiği belirlenmiş olup bununla beraber Cu denemelerinde tespit edilen MBC değerlerinin GD bitkilerde daha yüksek değerler verdiği tespit edilmiştir.

Effect of transgenic tobacco plants (pcV-ChMTIIGFP) and different heavy metals applications on root zone soil microbial activity

In this study it was investigated effect of genetically modified (GM) tobacco plants (pcVChMTIIGFP), used in phytoremediation purposes, and different heavy metals applications (Cd: 0, 0.5, 1, 2, 4; Zn: 0, 100, 200, 400, 800; Cu: 0, 50, 100, 200, 400 mg kg-1) on microbial activity in root zone soil. Study soils were taken from Mahmutlu series in Amik Plain and each study was carried out different periods and each study was appreciated each others. Carbon dioxide (CO2) production, dehydrogenase (DHA) enzyme activity and microbial biomass carbon (MBC) values were measured determined in order to determine to microbial activities. According to research results of Cd, Zn and Cu experiments with non-GM (SR-1 non-transgene) and GM plants (pcV-ChMTIIGFP)’s DHA (μg TPF/10 g kt) values were found 82-57, 241-81 and 98 to 70 respectively. The results of CO2 (mg CO2.100-1 g kt 24 hr) in Zn applications in the non-GM plant’s soil and GD plants was determined as 11.6 and 7.7 respectively. MBC values were found as 121 and 144 mg MBC/kg.ds in non-GM and GM plants soils, respectively. According to the results, DHA values and CO2 values in which Zn experiments, were affected negatively by GM plants (pcVChMTIIGFP) however MBC values in Cu experiments have been found high in GM plants (pcVChMTIIGFP)’ s soils.

___

  • Bek, Y., 1983. Araştırma ve Deneme Metodları. Ç.Ü. Ziraat Fakültesi. Ders Notu. Yayın No: 92. Adana.
  • Birch, A.N.E., Griffithsa, B.S., Caula, S., Thompsona, H., Heckmannb, L. H., Kroghb, P.H., Cortetd, J., 2007. The role of laboratory, glasshouse and field scale experiments in understanding the interactions between genetically modified crops and soil ecosystems: A review of the ECOGEN project. Pedobiologia (51): 251—260.
  • Bouyoucos, G.J., 1952. A recalibration of hydrometer for making mechanical analysis of soils. Journal of Agronomy (43): 434-438.
  • Bruinsma, M., Kowalchuk, G.A., Veen, J.A.V., 2003. Effects of genetically modified plants on microbial communities and processes in soil. Biological Fertilization of Soils 37:329– 337.
  • Garcia, A.G., Altieri, M.A., 2005. Transgenic Crops: Implications for Biodiversity and Sustainable Agriculture. Bulletin of Science, Technology & Society 25 (4): 335-353
  • Griffiths, B.S, Caul, S., Thompson, J, Birch, A.N.E., Scrimgeour, C., Cortet, J., Foggo, A., Hackett, C.A., Krogh, P.H., 2006. Soil microbial and faunal community responses to Bt maize and insecticide in two soils. Journal of Environmental Quality 35:734–741.
  • Icoz, I Stotzky, G., 2008. Fate and effects of insect-resistant Bt crops in soil ecosystems. Journal of Soil Biology & Biochemistry 40: 559–586.
  • Isermeyer, H., 1952. Eine einfache Methode zur Bestimmung der Bodenatmung und der Karbonate im Böden. Z. Pflanzenaehr. Bodenkd 5: 56-60.
  • Lewandowski, J., Leitschuh, S., Koß, V., 1997. Schadstoffe im Boden. Heidelberg: Springer- Verlag.
  • Loeppert, R.H., Suarez, D.L., 1996. Carbonate and gypsum. In Methods of soil analysis. Part 3. Chemical Methods, pp. 437-474. Edited by D.L. Spark. Madison, Wisconsin, USA.
  • Nelson, D.W., Sommers, L.E., 1996. Total Carbon, Organic Carbon, and Organic Matter. In Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods, pp. 961-1010. Edited by D.L. Spark. Madison, Wisconsin, USA.
  • Öhlinger, R., 1993. Bestimmung des Biomasse-Kohlenstoffs mittels Fumigation-Extraktion. In: Schinner, F., Öhlinger, R., Kandeler, E., Margesin, R. (eds.). Bodenbiologische Arbeitsmethoden 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin Heidelberg.
  • Thalman, A., 1967. Über die mikrobielle Aktivitaet und ihre Beziehungen zur Fruchtbarkeitsmerkmalen einiger Ackerböden unter besonderer Berücksichtigung der Dehydrogenase aktivitaet (TTC-Reduktion) Diss. Giessen (FRG).
  • Wei, X.D., Zou, H.L., Chu, L.M., Liao, B., Ye, C.M., Lan, C.Y., 2006. Field released transgenic papaya affects microbial communities and enzyme activities in soil. Journal of Plant Soil 285: 347–358.