Elazığ ili çimento fabrikasının çevresinde yetişen Prunus armeniaca L. (kayısı) bitkisi polenlerinin çimlenme ve tüp büyümesinin araştırılması

BIBAD

Elazığ İli Çimento Fabrikasının Çevresinde Yetişen

Prunus armeniaca L. (Kayısı)

Bitkisi Polenlerinin in vitro Çimlenme ve Tüp Büyümesinin Araştırılması

Naznıi GÜR Aykut TOPDEMİR! _{Giilsah TOPDEMİR}3

1 .Fırat Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Elazığ 2.Fırat Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Elazığ 3.Fırat Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Elazığ

"Corresponding author: E-mail: ngur@firat.edu.tr

Özel

Elazığ ı l ı şehir merkezinde bulunan Çimento Fabrikasının güneyinde kalan bölgeden 50ü er metre aralıklarla 2500 üncü metreye kadar olan uzaklıklardan alınan k a s i s i {Pnımıs armeniaca L.) b i t k i s i polenlerinin in vitro polen çimlenmesi ve tüp uzunlukları tespit edildiği

araştırmada fabrikaya yaklaştıkça hem çimlenme yüzdesi hem de tüp uzunluğunda önemli düşüşler tespit edildi Deneylerde kullanılan polenlerin ^imlendirilmesi iç in Brawbaker Kvvaek besıyerı kullanıldı, 250Ü metredeki polen çimlenme yüzdesi 500 metreye gelindiğinde % 70,26 düşerek 13,64 olmuştur Tüp uzunluğu da benzer şekilde 2500 m' de 359.6 um iken 500 m'de 23 fim' ve düşmüş yanı yaklaşık tüp uzunluğunda % 93 6 oranında bir kısalma olmuştur

Anahtar Kelimeler: Çimento fabrikası, kayısı (Prunus armeniaca I,.), polen çimlenmesi, polen tüpü gelişimi

in vitro Pollen Germination and Tube Growth on Prunus armeniaca L. (Apricot) Grovvn

around tlıe province of Elazig Cemerit Plant

Abstracl

İn this research utııch has been done in order to examine Ihe polen gro\vth and tube elongatıon of aprıeot (Pnımıs armeniaca i.) plants

located m downtown area of the southem province of F.lazig Cement Plant in other distances up to 2500 meters of 500 ıneter intervals. Bravvbaker Kwack medium used in the experıments \vere used to germinate the pollens. By the 2500 meters to 500 meters of pollen germination percenlagc was 13 W. falling 70.26% Tlıc length of the tube in a simılar way lo 2500 m m 359.6 um, v v h ı l e 500 meler 23 um. it \vent down to the tube length ot appro\ımatelv 93.6% percent had a reducüon

Keywords: Cement planı, apneol (Prunus armeniaca L . J . polen germination, polen tube grou'lh

GİRİŞ

Dünya nüfusunun hızla artmasi beraberinde sanayin ve

kentleşmenin artmasına neden olmaktadır. İnsanların, sanayinin

ve ken tlerin ihtiyac ı o la n han ı ma dde d oğa dan karşılanmaktadır. Bıı hanı madde ihtiyacının giderilmesi iyin

doğa hızla t a h r i p edilerek çevreye /.arar verilmektedir. Bu aşamada çeşitli kaynaklardan çıkan katı. sıvı ve gaz halindeki

kirletici maddelerin hava. su ve toprakta yüksek oranda

birikmesi çevre k ir liliğ in in oluşmasına neden olmaktadır.

Endüstrileşme ile birlikle çevre kirliliği dünyada önemli boyutlara ulaşmıştır. Özellikle, kurulan fabrikaların yer

seçiminde meteorolojik olayların dikkate alınmaması çevredeki bitki, hayvan ve insan yaşamında önemli sorunlara \ol

açmaklave atmosfere bırakılan alıklar hava, su ve toprak kalitesi üzerinde olumsuz etkiler yapmakladır.

Ayrıca bu a l ı k l a r atmosfer koşullarının etkisiyle geniş alanlara yayılmak suretiyle çevrede bulunan bitkiler üzerinde birikerek normal gelişmelerine engel olmakla ve floristik kompozisyonu etkilemektedir. Diğer yandan, endüstriyel baca kirleticileri topraktaki mikrobiyal türler ve onların etkinliklerinde de olumsuzluklara neden olmaktadır (1).

Özellikle Çimento fabrikalarının yol aylığı kirlilik, artan nüfusa konut sağlama çalışmalarına paralel olarak artmakladır. Dünyanın çeşitli bölgelerinde bulunan çimento fabrikalarının

çevresinde yaşayan bitkilerde yapılan araştırmalarda, değişik

bitki türlerinin fabrika baca gazlarından önemli ölçüde zarar gördüğü tespit edilmiştir (2.3).

Çimento tozları, bitkilerin vejetatif büyüme ve gelişmesini engellemekle kalmayıp, bitkinin gerek meyve tulumu, yani sayısında, gerekse meyve büyümesinde olumsuz etkilere yol açmaktadır. Çimento tozlanyla kirlenen çiçeklerinden tozlaşma döneminde toplanan polen tanelerinin çimlenme yeteneklerinde önemli bir düşüş olduğu belirlenmiştir.

Bu çalışma ile Elazığ i l i merkezinde bulunan Çimento fabrikası çevresinde yetişen Prunus armeniaca L. bitkisi polenlerinin fabrikaya olan uzaklıkları ile polen verimliliği arasındaki ilişkinin tespit edilmesi amaçlanmıştır.

MATERYAL VE YÖNTEM

Çalışmada. Elazığ şehir merkezinin güneyinde bulunan Çimento fabrikasından 500. 1000. 1500. 2000 ve 2500" üncü metrelerdeki Prunus armeniaca L. bitkisi polenleri araştırına materyali. 1000 metredeki polenler ise araştırmamızda kontrol materyali olarak kullanılmıştır. Bitkinin olgun anterlerinden alınan polenler, bekletilmeden çimlenme ortamına alınmış, her deney serisinde aynı çiçeğe ait polenler kullanılmıştır. Polenler

Brevvbaker ve Kvvaek kültür ortamında çimlendirilmiştir. .Kültür

ortamının hazırlanmasında; %IO luk sukroz. lOOmg/lt

Borik asit. 300 mg/lt Kalsiyum nitrat. 200 mg/lt Magnezyum

sülfat lOOmg/lt Potasyum nitrat kullanılmıştır (4).

Bu şekilde hazırlanan besiyeri çözeltisi içerisindeki sukrozdan dolayı mikroorganizma üremesine elverişli olduğundan daha uzun süre bozulmadan dayanabilmesi için ağzı bir pamukla kapatılarak otoklavda (Eryigit. ERS2000D model) 121 °C de 1 atmosfer basınç altında 15 dakika süre ile steril edilmiştir.Araziden toplanan ve polielilen poşetler içinde etiketlenerek laboratuvara getirilen çiçekler stereo mikroskop altında incelenmiştir.

İ le r bir uzaklık için. 2 tanesi deney. 1 tanesi kontrol grubu olmak üzere steril 3 lam alınıp, her lamın iki değişik alanına 50' şer ( il kültür ortamı damlatılmışlır. Daha sonra stereo mikroskop allında, ste r il h ı r iğne yardımıyla anterden alman polenler k ü l t ü r ortamları içerisinde homojen b i r şekilde

dağıtılmıştır. Bu şekilde üzerine polen ekimi yapılan lamlar,

ıslak filtre kağıdı ile döşenmiş pelri kutusu içerisindeki canı çubuklar üzerine yerleştirilmiştir. Petri kutularının kapağı kapatıldıktan sonra 22±l °C" l i k inkübatörde 3 saat bekletilmiştir. Bu sürenin sonunda inkübatörden çıkarılan lamların üzerindeki kültür ortamlarına birer damla %!()' luk etanol damlatılarak fikse edilmiştir. Fiksasyon işleminin ardından lamel kapatılarak ışık mikroskobu altında Shivanna ve Rangas\vam_\ da anlatılan yönteme göre polenlerin çimlenme

yüzdeleri ile tüp uzunlukları ölçülmüştür (5).

BULGULAR VE TARTIŞMA

Kontrol grubunda %72,80 olan çimlenme oranı 2500 metrede %36.99 oranında düşerek %45,87 olmuştur. Çimlenme oranı 1500 metrede %34.23'e. 1000 metrede %30.09 ve 500 metrede 2500 metreye göre %70.26 düşerek %I3.()I olmuştur. I üp uzunluğunda da çimlenme oranında olduğu gibi fabrikaya olan uzaklığa paralel bir artış görülmektedir. Çimento fabrikasından 500 metre uzaktaki kayısı bitkisi polenlerinde tüp uzunluğu 23 um, iken 2500 metrede %93,6 artarak 359.6 um.' y e ulaşmıştır. 2500 metredeki tüp uzunluğu ile kontrol grubu arasımla 27.1 u m ' l i k bir fark vardır (Şekil 1 ve 2).

Şekil 1. Elazığ Çimento Fabrikasından Farklı Uzakhklardaki

Kavisi Bitkisinde Polen Çimlenmesi

İl ı

Şekil 2. Elazığ Çimento Fabrikasından Farklı Uzakhklardaki

Kayısı Bitkisinde Polen Tüp Uzunluğu.

Elazığ'da bulunan Çimento fabrikası çevresinde yetişen

kayısı b itk isin in çimlenme yüzdesi ve tüp uzunluğu açısından değerlendirildiği çalışmamızda polenlerin fabrikaya yaklaştıkça olumsuz yönde etkilendiği görülmüştür, fabrikadan en uzak istasyon olan 2500 metrede kontrol grubuna göre çimlenme oranı ve tüp uzunluğu arasında fazla bir fark olmadığı halde düşüş olduğu gözlenmiştir.

Trabzon-Uııye'de ihraç ürünü fındıkta. Mersin'de turunçgillerde. İzmir ve Urzurunı-Aşkale'de zeytinliklerde çimento fabrikası baca tozlarının etkisi il e serim kaybı gözlenmiştir (6). Çanakkale kentinin -10 km güneyinde yer alan Çimento Fabrikasının çevresinde bulunan zeytin plantasyonunda zeytinliklerden ve kontrol olarak da 5 km kuzeyde bulunan zeytinliklerden alınan filiz örneklerinin ortalama değeri kontrole göre %28 oranında azalmıştır. Yeni

fîlizlerdeki yaprak say ısı ortalamasında da, tıpkı filiz boyunda

olduğu gibi kontrole göre %5 azalma görülmüştür. Benzer şekilde, çimento tozlanyla kirlenen alanlardaki zeytin

meyveleri boyutlarının da kontrole göre meyve boyunda %25,

meyve eninde ise %20 düzeyinde olduğu saptanmıştır (6). A.B.D.'nin Nevv Jersey eyaletinde bir çimento fabrikası civarındaki ormanda bulunan değişik ağaç türlerinin fabrikadan kaynaklanan çimento tozlarının topraktaki birikimine bağlı olarak gösterdikleri tepkileri araştırmışlardır. Sonuçta, Çuercus

prinııs, Oiıercııs velutina, Oııercııs rubra, Quercus coccinea ve Üuercııs alba türlerinin yapraklarında kloroz, yaprak

kavrulması, dal kuruması ve ö l ü m gibi çeşitli olumsuzlukların meydana geldiğini bildirmişlerdir (7). Mishra adlı araştırıcı ise 1990 y ı l ı n d a Hindistan ACC Kymorc' de bir çimento fabrikasından çıkan gaz ve çimento tozlarının çeşitli uzaklıklarda yetişen ürünlerin verimliliğini nasıl etkilediğini araştırmıştır. Mishra'nın bulguları 1.6 knı'den 1 1 . 3 km'ye kadar yetişen ürünlerin v e r im l i li ğ in in azaldığını, ürünlerin fabrikadan çıkan alıklarla direkt temas etmelerinin yanında su ve toprağın kirlenmesi ile de etkilendiklerini tespit etmiştir (8).

N. Gür ve ark. BİBAD, 5(2): 1 7 - 1 9 , 2 0 1 2

₁₉

SONUÇ VE ÖNERİLER

Yapılan bu çalışmalar, çalışmamızda tespit ettiğimiz olumsuz etkilenmeyi destekler niteliktedir.

Arslan ve arkadaşları çimento fabrikası tozlarında Cd, Co. C'r. Pb. Ni ve Mn ağır melallerinin bulunduğunu belirlemişlerdir (9). Ağır metallerin çiçekli bitkilerin erkek

gametofîti olan polenlerin çimlenme yüzdelerinde s e tüp

,,(*■"

ı

uzunluklarında önemli düşüşlere yol açtığı yapılan pek çok çalışma ile tespit edilmiştir (10-14),

Bu durum Prunus armeniaca L. bitkisi polenlerinin çimento fabrikası gazlarında bulunan ağır metallerden

etkilenmiş olabileceğini düşündürmesine rağmen, bunun

bitkinin generatif kısımlarında yapılacak ağır metal analizleri ile desteklenmesi gerekmekledir. Ayrıca üretime yönelik olarak kurulacak meyve bahçelerinin yeri belirlenirken fabrikalardan uzak bölgelerin seçilmesi yararlı olacaktır,

KAYNAKLAR

| M | Gür.N.. Topdemir.A,, Munzuroğlu,ü. Ve Çobanoğlu.D.. 200T Ağır melal iyonlarının (Cif. Pb'". Hg1_{^. Cd}++_{) Clivia sp. bitkisi polenlerinin çimlenmesi ve tüp}

büyümesi üzerine etkileri. F.Ü.Fen ve Müh. Bilimleri Dergisi. 16(2). 177-182.

|1| \Volters. J.11.1V. Martens. M.J.M., 19X7.

Effectsofair pollutants on pollen. The Bolanical Review, 53(3). 372-111.

|2| Lux,H..1974, Conlamination of the top soil in

Pinus sylvestris stands by basic dust of indusrial origin, Wissensehaftliche /eilshrifl der Tecnischen Universtat Dresden, 23(3/4). 915-920.

[3] Biddappa. C.C.. Nagarajan. M. Ve

Relhinam. I'.. 1990. Heav) metal pollulion ıhrouglı cement dust in coconut eeosystem. .lournal of

Plantation Crops. 1 H( 1). 58-62.

|-1| .1.1.. Bre\vbaker. B.H. Kwack, 1 he essential role of caleium ion in pollen genniıuıiion and pollen lube growth. American Journal ofBotany. 50. 859-865. 1963.

[5] K.R. Shivanna, N.S. Rangasvvamy, Pollen Biology Laboratory Manual. Springer Verlag. Berlin.

1992.

[6] Uysal, İ.. Karabacak. E., Tülenoeaklı. T..

2003. Çanakkale çimento fabrikası bacalarından çıkan tozların zeytin ağaçlarının gelişimi ve verimi üzerine etkileri. Ekoloji Çevre Dergisi. 13. 19. 17-21.

|7| Rhoadas,A.F.. 1976. Forest species show

adelayed response to çemeni dusl in the soil . State

Univ.. Ne\v Brunswick. NevvJersey. 2(10). 197-199.

[8] Mishra, G.P.. 1990. F.ffecls of industrial diseharge on agricultural crops âlong the penalization of gradient att ACC Kymore. Environment and Ecology. 8 (1 A). 38-'l2.

[9] Arslan. M.. Kaya. M.. Yazıcı.A. ve Boybay.M..

1992. Elazığ Çimento Fabrikası çevresinde düşen kızlardaki ağır melal dağıhmı-11, Yüzüncü yıl

üniversitesi Fen-Edebiyat f a k ü l t e s i F e n B i l i m l e r i

D e r g i s i . 3 ( 3 ) . 1 3 5 - 1 1 1 .

|1()| Krishnayya.N.S.R. ve Bedi. S.J.. 1986. Effect

of aulomobile Icad pollulion on Cassia tora L, And

Cassia occidentalis I... lînvironmental l'o llution. 10. 221-226.

11 11 Xiong. Z.T.. Peng. Y.H., 2001. Response of

polen germination and tube growth to cadmiumvvith

special referenee to lou eoncenlralion e\posııre. Ecotoxicology and Environmental Safely. 18. 51-55.

[12] Tuna.A.L. Bürün.B.. Yokaş.l. Ve Çoban, E.,

2001. The effect of heavy melals on polen

germination and polen Hibe lenght in the tobacco

planı. Turkish Journal ol'Biology. 26. 109-113. 113] Munzuroğlıı, ö. Ve Gür.N.. 2000. Ağır metallerin elma (Malus sylvestris Miller ev. Golden)' da polen çimlenmesi ve tüp oluşumu üzerine etkileri, furkish Journal of Biology. 2-1. 677-681.