Kurşun metali ile kirlenmiş toprakların transgenik bitki kullanılarak temizlenme olanaklarının araştırılması

Abstract

Bu çalışma kurşun ile kirletilmiş toprakların bitki kullanılarak temizlenebilme olanaklarının araştırılması için yapılmıştır. Bu maksatla genetiği değiştirilmiş tütün bitkisi (p-cV-ChMTIIGFP) ile normal bir tütün bitkisi (SR-1, Nicotiana tabaccum var. Petit Havana) büyüme kabininde gerçekleştrilen saksı denemesiyle karşılaştırılmıştır. Mahmutlu serisi toprağına Pb(NO3)2 kaynağından 0, 25, 50, 100, 200 ve 400 g Pb kg-1 uygulandıktan sonra 3 hafta bitkisiz inkübasyona bırakılmıştır. Ekimden önce saksılara (NH4)2SO4 tan 200 mg kg-1 N; KH2PO4 ten 100 mg kg-1 P ve 125 mg kg-1 K ve Fe-EDTA dan 2.5 mg kg-1 Fe uygulanmıştır. Daha sonra Murashige-Skoog (MS) ortamında çimlendirilen transgenik bitkiler ve perlit: torf karışımında (1:1) çimlendirilen SR-1 bitkileri saksılara aktarılmıştır. Toprağın nem içeriği tarla kapasitesinin % 60-80 olacak şekilde 6 haftalık büyüme periyodu süresince saf su ile sulanma yapılmıştır. Deneme sonunda bitkilerde klorofil analizi fenolojik gözlemler alındıktan sonra, bitkiler toprak seviyesinden kesilerek hasat edilmiştir. Bitkilerin sürgünlerindeki Pb, Zn, Cu, Mn, Fe, N, P ve K konsantrasyonları belirlenmiştir. Bitkilerin dokularında biriktirdiği Pb konsantrasyonu toksisiteye neden olacak seviyelere ulaşmamıştır. 400 mg kg-1 Pb uygulamasında transgenik tütünde Pb konsantrasyonu 5.26 mg kg-1 iken, SR-1 de 3.36 mg kg-1 olduğu belirlenmiştir. Ancak, transgenik tütün bitkisi kurşunla kirletilmiş toprakların temizlenmesinde kullanılma potansiyeline sahiptir.

The possibility of the reclamation of polluted soils with lead by phytoremediation was investigated. For this purpose, the performance of transgenic tobacco (p-cV-ChMTIIGFP) and SR-1 tobacco cultivar (Nicotiana tabaccum var. Petit Havana) grown in the growth chamber was compared. Triplicates of 0, 25, 50, 100, 200 and 400 mg Pb kg-1 were applied as Pb(NO3)2 to Mahmutlu series soil and incubated without plant at growth chamber for 3 weeks. Before transplantation, 200 mg kg-1 N as (NH4)2SO4, 100 mg kg-1 P and 125 mg kg-1 K as KH2PO4, and 2.5 mg kg-1 Fe as Fe-EDTA were applied to each pot. Then the plantlets of trangenic plant germinated in the Murashige-Skoog (MS) media and SR-1 germinated in the perlite: torf mixture (1:1) was transplanted into the pots. Moisture content of the soil was kept in the range of 60-80% of field capacity by irrigating de-ionised water during the entire growing period (6 weeks). Before the harvest, chlorophyll content was determined by means of Spad-502 and the phenological observations were taken. Then the plants were harvested by cutting just above the soil surface. Shoot concentration of Pb, Zn, Cu, Mn, Fe, N, P and K were determined. The Pb accumulation in shoots did not reach to a toxic level. Shoot Pb concentration for transgenic tobacco was 5.26 mg kg-1 whereas it was 3,36 mg kg-1 for SR-1 cultivar. However, the trangenic tobacco has a potential for phytoremediating the polluted soils with lead.