Tagetes patula L. Bitkisinin Fitoremediasyon lı Kullanım Potansiyelinin Su Kültürü Koşullarında Araştırılması

Çeşitli kaynaklardan toprağa katılan kadmiyum (Cd) bitki büyüme ve gelişmesini azaltan ve besin zincirinekatıldığında canlılar için tehlikeli olan toksik bir metaldir. Özellikle ucuz, etkili, çevre dostu ve uygulanmasıkolay fitoremediasyon yöntemi kullanılarak Cd ile kirlenmiş tarım topraklarının temizlenmesi içinhiperakümülatör bitkilerin araştırılması gerekmektedir. Bu amaçla Tagetes patula L. (Kadife çiçeği) bitkisininCd hiperakümülasyon potansiyeli araştırılmıştır. Deneme artan dozlarda (0-5-10-20-40 µM) ve 8CdSO4.7H2Oformunda uygulanmış Cd'un su kültürü ortamında Tagetes patula L. bitkisinin Cd akümülasyonu, bakır (Cu),demir (Fe), çinko (Zn), mangan (Mn) ve indirgenmiş glutatyon konsantrasyonuna etkileri araştırılmıştır. Bitkiler15 gün süre ile üç paralelli olarak Hoagland besin solüsyonunda kontrollü koşullarda yetiştirilmiştir. Denemesonunda Cd uygulamalarındaki artışla bitkilerin yeşil aksam ve kök kuru ağırlıklarındaki azalmaya rağmen Cdkonsantrasyonlarında ve içeriklerinde (kontentlerinde) bir artış olmuştur. Tagetes patula L. bitkisi yeşil aksamındahiperakümülasyon değerinin (100 mg Cd kg-1) 8 katı Cd biriktirmiştir. Bu sonuç Tagetes patula L. bitkisinin Cdile kirlenmiş toprakların fitoremediasyonunda kullanım potansiyelinin yüksek olduğunu göstermiştir.

Investigation of Phytoremediation Potential of Tagetes patulaL. Plant in Hydroponic Culture Conditions

Cadmium entering soil from various sources is a very serious problem for plant and animal growthand development when it participates in food chain. Particularly hyperaccumulator plants should beinvestigated for phytoremediation of cadmium contaminated agricultural lands so that it is a cheap,efficient and environmentally friendly method. For this purpose, Cd hyperaccumulation potential ofTagetes patula L. plant was investigated. The effects of increasing Cd doses (0-5-10-20-40µM) in8CdSO4.7H2O form on Cd, copper (Cu), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn) and reduced glutathioneconcentration were investigated in Tagetes patula L. plant growing in hydroponic culture media. Plantswere grown under controlled conditions in Hoagland nutrient solution as 3 replications for 15 days. Atthe end of the experiments, despite the reduction in shoot and root dry weights with the increasing Cdtreatments, Cd concentrations and contents increased. Tagetes plants have accumulated eight fold Cdthan hyperaccumulation value (100 mg Cd kg-1) in shoots. This result indicated that Tagetes patula L.plant had great potential for phytoremediation to clean up Cd-contaminated soils.

___

  • ATSDR (2015). Priority List of Hazardous Substances. Agency for Toxic Substances and Diseases. Available: http://www.atsdr.cdc.gov/spl/resources/atsdr_2015_spl_detai led_data_table.pdf
  • Benavides M P, Gallego S M, and Tomaro M L (2005). Cadmium toxicity in plants. Brazilian Journal of Plant Physiology, 17: 21-34.
  • Cakmak I, Marschner H (1992). Magnesium deficiency and high light intensity enhance activities of superoxide dismutase, ascorbate peroxidase and glutathione reductase in bean leaves. Plant Physiology, 98:1222-1227.
  • Dağhan H (2004). Phytoextraction of heavy metal from contaminated soils using genetically modified plants. RWTH- Aachen Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Institut fur Umweltforschung (Biology V), Doktor Arbeit, Aachen-Germany.
  • Dağhan H (2007). Fitoremediasyon: bitki kullanılarak kirlenmiş alanların temizlenmesi. GAP V. Tarım Kongresi Bildiri Kitabı, 362-367, 17-19 Ekim, Şanlıurfa.
  • Dağhan H, Köleli N, Uygur V, Arslan M, Önder D, Göksun V, Ağca N (2012). Kadmiyum ile kirlenmiş toprakların fitoekstraksiyonla arıtımında transgenik tütün bitkisinin kullanımının araştırılması. Toprak Su Dergisi, 1:1-6.
  • Dağhan H, Arslan M, Uygur V, Köleli N, Eren A (2014). The cadmium phytoextraction efficiency of ScMTII gene bearing transgenic tobacco plant. Biotechnology and Biotechnological Equipment, 24(3):1974-1978.
  • Eren A, Dağhan H (2014). Transgenic tobacco-bearing p- cV-ChMTIIGFP gene accumulated more lead compared to wild type. Polish Journal of Environmental Studies, 23(2):569-571.
  • Ertem M (2011). Itai Itai hastalığı.Erişim:http://www.cevres agligi.org/cevresagligi/kutuphane/ii.-ulusal-cevre-hekimligi kongresi/itai-itai-hastal.html
  • Hall J L (2002). Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance. Journal of Experimental Botany, 53:1-11.
  • Kabata-Pendias A, (2011). Trace elements in soils and plants, 4th ed. CRC Press, Boca Raton, London, FL.
  • Köleli N, Kantar Ç (2005). Fosfat kayası, fosforik asit ve fosforlu gübrelerdeki toksik ağır metal (Cd, Pb, Ni, As) konsantrasyonu. Ekoloji Dergisi, 14(55):1-5.
  • Lal K, Minhas P S, Chaturvedi S R K, Yadav R K (2008). Extraction of cadmium and tolerance of three annual cut flowers on Cd-contaminated soils. Bioresource Technology, 99:1006-1011.
  • Lin C C, Lai H Y, Chen Z S (2010). Bioavailability assessment and accumulation by five garden flower species grown in artificially cadmium-contaminated soils. International Journal of Phytoremediation, 12:1-14.
  • Liu Y T, Chen Z-S, Hong C Y (2011). Cadmium-induced physiological response and antioxidant enzyme changes in the novel cadmium accumulator, Tagetes patula. Journal of Hazardous Materials, 189 724-731.
  • Mansour H A, El-Maadawy E I, Ahmed H A H, Othman E Z (2015). Effect of different chemical additives on growth and flowering of African Marigold (Tagetes erecta L.) grown under cadmium stress. Journal of Horticultural Science and Ornamental Plants 7(1): 29-38.
  • Mishra S, Srivastava S, Tripathi R D, Govindarajan R, Kuriakose S V, Prasad M N V (2006). Phytochelatin synthesis and responses of antioxidants during cadmium stress in Bacopa monneri L., Plant Physiology and Biochemistry, 44:25- 37.
  • Namdjoyan S, Namdjoyan S, Kermanian H (2012). Induction of phytochelatin and responses of antioxidants under cadmium stress in safflower (Carthamus tinctorius) seedlings. Turkish Journal of Botany, 36:495-502.
  • Nazar R, Iqbal N, Masood A, Khan M I R, Syeed S, Khan N A (2012). Cadmium toxicity in plants and role of mineral nutrients in its alleviation. American Journal of Plant Sciences, 3, 1476-1489. Available: http://dx.doi.org/10.4236/ajps. 2012.310178
  • Priyanka D, Shalini T, Navneet V K (2013). A brief study on Marigold (Tagetes Species): a review. International Research Journal of Pharmacy, 4(1):43-48.
  • Rungruang N, Babel S, Parkpian P (2011). Screening of potential hyperaccumulator for cadmium from contaminated soil. Desalination and Water Treatment, 32(1-3):19-26.
  • Sangwan P, Mor V, Sakshi, Soni R, Dhankhar R (2013). Toxicity of cadmium in plants. International Journal of Current Research, 5(9):2714-2717.
  • Sheoran I S, Singal H R, Singh R (1990). Effect of cadmium and nickel on photosynthesis and enzymes of the photosynthetic carbon reduction cycle in Pigeon Pea (Cajanus cajan L.). Photosynthesis Research, 23:345-351.
  • Thamayanthi D, Sharavanan P S, Jayaprasad B (2013). Phytoremediating capability biochemical changes and nutrient status of marigold (Tagetes erecta L.), plant under cadmium stress. International Journal of Research in Plant Science, 3(4): 57-63.
  • Zengin K F, Munzuroğlu Ö (2005). Fasulye fidelerinin (Phaseolus vulgaris L. Strike) klorofil ve karotenoid miktarı üzerine bazı ağır metallerin (Ni+2, Co+2, Cr+3, Zn+2) Etkileri. F.Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(1):164-172.
Toprak Su Dergisi-Cover
  • ISSN: 2146-7072
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Yayıncı: Toprak Gübre ve Su Kaynakları Merkez Araştırma Enstitüsü
Sayıdaki Diğer Makaleler

Doğu Karadeniz Bölgesi'nde Yetiştirilen Çay Bitkisi (Camellia sinensisL.) Yaşlı Yapraklarının Su Ekstraktı, Toplam Kül, Toplam Polifenol, Kafein ve Ham Selüloz İçerikleri

Mehmet Burak TAŞKIN, Meriç BALCI, Murat Ali TURAN, Süleyman TABAN, Emre Can KAYA, Pınar ÖZER, Mahmut Reşat SOBA, Ali KABAOĞLU, Zuhal KALCIOĞLU, Nihat MÜEZZİNOĞLU

Doğu Karadeniz Bölgesi’nde Yetiştirilen Çay Bitkisi (Camellia sinensis L.) Yaşlı Yapraklarının Su Ekstraktı, Toplam Kül, Toplam Polifenol, Kafein ve Ham Selüloz İçerikleri

Murat Ali TURAN, Meriç BALCI, Mehmet Burak TAŞKIN, Zuhal KALCIOĞLU, Mahmut Reşat SOBA, Nihat MÜEZZİNOĞLU, Emre Can KAYA, Pınar ÖZER, Ali KABAOĞLU, Süleyman TABAN

İkinci Ürün Silajlık Mısırda Maksimum Net Geliri Sağlayan Sulama ve Azot Fertigasyon Stratejileri

Ramazan YOLCU, Neşe ÜZEN, Öner ÇETİN

Tohuma Çinko Uygulama Metodunun Su Kültürü Koşullarında Mısırın Kuru Madde Verimi ve Çinko Konsantrasyonu Üzerine Etkisinin Belirlenmesi

Ayfer ALKAN TORUN, Abdullah ER, Halil ERDEM, Bülent TORUN

Bazı Inceptisol ve Entisol Alt Grup Topraklarının Fizikokimyasal Özellikleriyle Isısal Yayınım Katsayısı Arasındaki Regresyon İlişkilerin Belirlenmesi

İmanverdi EKBERLİ, Orhan DENGİZ

Elma Çeşitlerine Yapraktan Bor Uygulamasının Bitkinin Mineral Beslenmesiyle Meyvenin Verim ve Kalitesine Etkisi

İbrahim ERDAL, Şevkiye Armağan TÜRKAN

Doğu Karadeniz Bölgesi'nde Çay Tarımı Yapılan Toprakların ve Çay Bitkisinin Demir, Bakır, Çinko ve Mangan Durumları

Meriç BALCI, Mehmet Burak TAŞKIN, Emre Can KAYA, Mahmut Reşat SOBA, Pınar ÖZER, Ali KABAOĞLU, Murat Ali TURAN, Süleyman TABAN

Buğday Bitkisine Uygulanan Farklı Miktarlarda Leonarditin Bazı Toprak Özelliklerine Etkisi

Betül KOLAY, Songül GÜRSOY, Özlem AVŞAR, Nurettin BAYRAM, Ali Rıza ÖZTÜRKMEN, Salih AYDEMİR, Hüsnü AKTAŞ

Tagetes patula L. Bitkisinin Fitoremediasyon Amaçlı Kullanım Potansiyelinin Su Kültürü Koşullarında Araştırılması

Hatİce DAĞHAN

Tagetes patula L. Bitkisinin Fitoremediasyon lı Kullanım Potansiyelinin Su Kültürü Koşullarında Araştırılması

Hatice DAĞHAN