Farklı konsantrasyonlarda uygulanan kadmiyum (Cd) elementinin Ludwigia glandulosa walter ve Alternanthera reineckii Briq. bitkilerindeki genotoksik etkilerinin moleküler yöntemlerle belirlenmesi

Abstract

Onagraceae familyası üyesi Ludwigia glandulosa Walter, Kuzey Amerika'da dağılım gösteren ve maksimum 40 cm'ye kadar uzayabilen çok yıllık bir tatlı su bitkisidir. Diğer bir tatlı su bitkisi olan Alternanthera reineckii Briq. ise Amaranthaceae familyasına ait bir bitkidir ve bu familya 170 farklı tür içerir. Bu bitkinin kökeni Güney Amerikadır ve 1965 yılında Avrupa'ya getirilmiştir. Bu bitki, düşük ışık ve karbondioksit seviyelerinde büyüme gösterebilir. Ancak maksimun büyüme potansiyeline bu tür çevre koşullarında ulaşamaz.Bu çalışmada, üç farklı konsantrasyondaki Cd (100, 200 ve 400 μM) CdCl2 formunda L. glandulosa ve A. reineckii bitkilerinde akvaryum ortamında 14 gün boyunca uygulanmıştır. Total genomik DNA modifiye CTAB metodu kullanılarak izole edilmiş ve genotoksik etkilere RAPD PCR tekniği ile bakılmıştır. Elde edilen verilere göre, L. glandulosa'da artan Cd miktarına bağlı olarak yeni bant oluşumu, kaybolan bantlar ve bant yoğunluklarında değişiklikler şeklinde bant profillerinde farklılıklar gözlenmiştir. İlaveten A. reineckii bitkisinde kontrol grubu ile karşılaştırıldığında tüm örneklerde bant yoğunluklarında azalma gözlenmiştir. Bu çalışmadan elde edilen veriler göstermiştir ki, Cd stresi her iki tatlı su bitkisinde (L. glandulosa and A. reineckii) de genotoksik etkilere sebep olabilmektedir ve RAPD yöntemi, DNA hasarı ve mutasyon gibi genotoksik etkilerin belirlenmesinde benzer çalışmalarda da başarılı bir şekilde kullanılabilir.

Onagraceae family member Ludwigia glandulosa Walter is a perennial aquatic plant, which is widely distributed in North America can grow up to a maximum height of 40 cm. Another aquatic plant, Alternanthera reineckii Briq., is a member of Amaranthaceae family, and this family contains 170 different species. The origin of this water plant is South America and it is imported to the Europe in 1965. It is also able to grow at low light and carbon dioxide levels. However, the maximum growth potential cannot be reached in these environmental conditions.In this study, three different concentrations of Cd (100, 200 and 400 μM) were applied in the form of CdCl2 to L. glandulosa and A. reineckii plants in water tanks for 14 days. Total genomic DNA was isolated by using modified CTAB method and RAPD PCR technique was used to amplify genotoxic effects. According to our results for L. glandulosa, some changes in band profiles as new and dissapearing bands, band intensity differences were observed related to increasing Cd concentrations. Additionally in A. reineckii, band intensities of all samples were decreased compared to the control group The obtained results of this study showed that, Cd stress may cause genotoxic effects in both aquatic plants L. glandulosa and A. reineckii, and RAPD method can be successfully used to indicate genotoxic effect as DNA damages and mutations in similar studies.