Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)

2014 / 5-6. különszám - LV. Hidrobiológus Napok előadásai

42

HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2014. 94. ÉVF. 5-6. SZ.

nifikánsan alacsonyabb növekedési rátát tapasztaltunk (0,043±0,031 cm2 cm2 nap'1). 3 4

Cd koncentráció (mg T1)

3. ábra Az egy telelőrügy által a kihajtatás 7. napjára létrehozott új rametek száma (ramet telelőrügy"1), és a 4. és 7. napra megjelenő rametek alapján számolt relatív növekedési ráták (RGR). A *-gal jelzett kezelések átlaga szignifikánsan _________különbözik a kontrolitól (p<0,05).__________

4. ábra. Az egy telelőrügy által, a kihajtatás 7. napjára létrehozott átlagos (±SD) asszimiláló felület, és a 4. és 7. napon mért felületek alapján számolt átlagos (±SD) relatív növekedési ráták (RGR). A *-gal jelzett kezelések átlaga szignifikánsan különbözik a kontrolitól (p<0,05).

Összefoglalás

Az eredmények azt mutatják, hogy a rövid-távú, magas koncentrációjú kadmium kezelések befolyásolják a telelőrügyek életműködését. Ez a hatás a telelőrügyeknek a raktározott keményítő hidrolízisével szoros összefüggést mutató (Jacobs 1947) lassabb aktiválódásában (felszínre való felúszása), és ebből következő késleltetett kihajtásában (kevesebb és kisebb új ramet adott idő alatt) figyelhető meg. A kihajtás után számolt növekedési ráták azonban csak a legmagasabb, 100 mg l'1 Cd-koncentrációnál mutattak eltérést a kontrolihoz viszonyítva.

A Cd gátló hatása az általunk kidolgozott tesztrendszerben a telelőrügyek esetében 1 mg f1 koncentrációtól jelentkezett. Ez több nagyságrenddel meghaladja mind a kifejlett növények növekedésgátlásához szükséges (> 0,005 mg T1), mind a legtöbb természetes víztérben mérhető koncentrációt (Prasad et al. 2001). Az általunk alkalmazott egyhetes expozíciókkal szemben azonban, természetes körülmények között a telelőrügyek sokszor több hónapig vannak kitéve a kedvezőtlen hatásoknak. A nehézfém-terhelt felszíni vizek üledékében továbbá olyan magas (WHO 2011), az általunk alkalmazottal öszszevethető nehézfém-koncentrációk is kialakulhatnak, amelyek eredményeink alapján már mérhető é- lettani hatást eredményeztek.

Magyarországon a Szamost és Tiszát ért cianid- és nehézfém szennyezés 2000 januárjában, illetve a Torna-patakot és a Marcalt ért vörösiszap-katasztrófa 2010 októberében felhívja a figyelmet arra, hogy ilyen esetekben, a várható hatások felmérésében, a hagyományosan alkalmazott ö- kotoxikológiai tesztrendszerek nem nyújtanak érdemi információt az üledékben áttelelő propagulumok túlélési esélyeiről. Eredményeink ebből a szempontból is fontos kiegészítő adatokkal szolgáltatnak.

Köszönetnyilvánítás

A kutatás az Európai Unió és Magyarország támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1- 2012-0001 azonosító számú „Nemzeti Kiválóság Program-Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése konvergencia program” című kiemelt projekt és a Nemzeti Tehetség Program NTP-FTNYT-MPA-12-027 számú, "Diószegi Nyári Iskola 2013" című pályázat keretei között valósult meg. Irodalom

Appenroth, K. J, Bergfeld R. (1993.): Photophysiology of túrion germination in Spirodela polyrhiza (L.) Schleiden, XI. Structural changes during red light induced responses, Journal of Plant Physiology, Vol. 141., pp. 583-5S8. Appenrolh, K. J., Hertel W., Jungnickel F.. Augsten H. (1989.): Influence of nutrient deficiency and light on túrion formation in Spirodela polyrhiza (L.) Schleiden, Biochemie und Physiologia der Pflanzen, Vol. 184., pp. 395-403. Environment Canada (2007.): EPS l/RM/37. Biological Test Method: Test for measuring the inhibition of growth using the freswater macrophyte, Lemna minor, Second Edition

Hammer, 0., Harper, D. A. 7, Ryan, P. D. (2001.): PAST: paleontological statistics software package for education and data analysis, Palaeontologia Electronical ,p9 Available at:

http://palaeo-electronica.org/200 l_l/past/issue 101. htm Hepp, A., Oláh, V., Mészáros, I. (2013a): Rövidtávú nikkel expozíció hatásai a bojtos békalencse telelőrügyeinek túlélésére, IX. Kárpát medencei Környezettudományi Konferencia konferenciakötet, pp. 518-527.

Hepp, A., Oláh, V., Mészáros, 1. (2013b): Békalencse-fajok keményítő-felhalmozási potenciáljának vizsgálata axenikus tenyészetekben, Hidrológiai Közlöny, 93. évf., 5-6. szám, pp. 37-39.

Jacobs, D. I. (1947.): An ecological life history of Spirodela polyrrhiza (greater duckweed) with emphasis on the túrion phase, Ecological Monographs, Vol.

17., pp. 437-69.

Klimesová, J., Klimes, L. (2007.): Bud banks and their role in vegetative regeneration - A literature review and proposal for simple classification and assessment, Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, Vol. 8., pp. 115-129.

Naumann, B., Eberius M., Appenroth K. J., (2007.): Growth rate based dose-response relationships and EC-values of ten heavy metals using the duckweed growth inhibition test (ISO 20079) with Lemna minor L. clone St., Journal of Plant Physiology, Vol. 164., pp. 1656-1664.

Oláh, V., Lakatos, Gy., Berták, Cs., Kanalas, P., Szállási, E., Kis, J., Mészáros, 1. 2010: Short-term chromium (VI) stress induces different photosynthetic responses in two duckweed species, Lemna gibba L. and Lemna minor L. Pho- tosynthetica, 48: 513-520.

Prasad, M.N. V, Malec, P., A Waloszek, Bojko, M., Strzalka K. (2001): Physiological responses of Lemna trisulca L. (duckweed) to cadmium and copper bioaccumulation, Plant Science, pp. 881-889.

Srivastava, A., Jaiswal, V. S. (1988.): Effect of Cadium on Túrion Formation and Germination of Spirodela polyrrhiza L., Journal of Plant Physiology, Vol.

134., pp. 385-387.

WHO 2011: Cadmium in Drinking-water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. WHO/SDE/WSH/ 03.04/80/Rev/l

Abstract: Colonies of giant duckweed (Spirodela polyrrhiza (L.) Schleiden), produce dormant propagules, so-called dormant turions- which

survive unfavourable periods embedded to sediment. Since most aquatic pollutants accumulate on the water-sediment interface the dormant turions could be exposed to higher pollutant levels for longer time as compared to floating life stages. As commonly used ecotoxicological test methods focus on floating forms investigation of wintering buds could result new and important additional data on reactions of vegetative propagules.

Our work aimed to evaluate the sensitivity of Spirodela polyrrhiza (L.) Schleiden turions against acute cadmium exposition in short-term (1 week) treatments with 0-100 mg l'1 Cd. Our results revealed that S. polyrrhiza turions had smaller sensitivity to Cd- treatments than the floating form. Cd slowed down activation and germination of turions. As a result after 1 week of “germination” less and smaller fronds were produced by Cd-treated turions as compared to control.

The present work was supported by the project TÁMOP-4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 and Nemzeti Tehetség Program NTP-FTNYT- MPA-12-027, "Diószegi Nyári Iskola 2013".