Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)
6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.
147 Bojtos békalencse (Spirodela polyrrhiza) ökotípusok króm (VI)toleranciájának vizsgálata Oláh Viktor", Kiss Tibor', Tóth György Dániel', Surányi Gyula ', Szőllősi Erzsébet' 'Debreceni Egyetem TTK Növénytani Tanszék, 4010. Debrecen, Egyetem tér 1. (olahviktor@freemail.hu) Kivonat: A jelen munkánkban a bojtos békalencse különböző vízterekhez alkalmazkodott ökotípusainál vizsgáltuk a króm(VI)-toleranciában mutatkozó esetleges eltéréseket. A vizsgálatokhoz egy korábban jelentős krómterhelésnek kitett területről (Pannónia Rt. bőrgyára, Kunszentmárton), illetve a Kis-Balaton II. üteméből származó ökotípusok axenikus tenyészeteit használtuk fel. A két ökotípus között a nevelési körülmények mellett is morfológiai különbségeket tapasztaltunk. A króm (VI) kezelésekkel szemben a növekedési jellemzők, a fotokémiai aktivitásra utaló klorofill fluoreszcencia indukció paraméterek és a pigment-összetétel alapján a szennyezett területről származó ökotípus a Kis-Balatoni ökotípusnál nagyobb toleranciát mutatott. Az első genetikai elemzések a két ökotípus szignifikáns eltéréseit jelzik. Lemna, Spirodela, ökotípusok, króm (VI), tolerancia Kulcsszavak: Bevezetés Az egyes fajok, illetve a fajok különböző élőhelyekhez alkalmazkodott populációi eltérő érzékenységgel reagálhatnak a károsító hatásokra. Szennyezett területeken, az élőhelyen megtalálható szennyező anyagoknak ellenálló ökotípusok jelenhetnek meg, illetve mesterséges körülmények közt is kitenyészthetők toleráns változatok. A békalencse-félék fajai világszerte elterjedt fajok. Elterjedtségüknek köszönhetően fajon belül is viszonylag nagy változékonyság alakult ki (Bergman és mtsai 2000). Vízinövények nehézfém-toleranciájára irányuló eddigi vizsgálataink során kimutattuk, hogy a hazánkban elterjedt békalencse fajok Cr(VI)-tal szembeni érzékenysége különbözik (Oláh és mtsai 2005). A jelen munkánkban a bojtos békalencse (Spirodela polyrrhiza) különböző vízterekhez alkalmazkodott ökotípusainál vizsgáltuk a króm (Vl)-toleranciában mutatkozó esetleges eltéréseket. Anyag és módszer A vizsgálatok során két eltérő S. polyrrhiza ökotípust használtunk fel. A Kis-Balaton II. ütem területéről (KBökotípus), illetve a Pannónia Rt. kunszentmártoni bőrgyárának egykori szennyvízülepítő tórendszeréből (Keresztúri és mtsai 2006) (KSz-ökotípus) származó növényekből nátrium-hipoklorit-oldatos lemosással nyertünk axenikus törzstenyészeteket. A törzstenyészeteket azonos körülmények közt, steril '/2-es erősségű Hutner tápoldaton (pH 6,3-6,4) tartottuk fenn, a DE TTK Növénytani Tanszéken (PFD: 200 (imol m"V, fotoperiódus: 16/8 h, hőmérséklet: 25/18±2 °C) (Lakatos és mtsai 1993, Mészáros és mtsai 1998). A két tenyészet közti különbségek feltárásához a tesztnövényeket króm (Vl)-kezeléseknek vetettük alá. A kezelések körülményei az alábbiak voltak: Króm (VI)kezelés (K 2Cr 20 7): 0,1 mMol Cr (VI) l" 1, 3-3 db négyleveles növény, statikus tesztekben, 100 cm 3-es Erlenmeyer-lombikokban, 50 cm 3 !/ 2-es Hutner-tápoldat, 3x ismétlésben, 10 napig. Az egyéb feltételek megfelelnek a törzstenyészetek fenntartási körülményeinek. Vizsgált paraméterek Növekedési jellemzők: növényszám (naponta), levélszám (naponta), frisstömeg (kétnaponta) Pigment-összetétel: klorofillok és karotinoidok spektrofotometriás meghatározása (Shimadzu UV/VIS 1601) (acetonos kivonatban), antociánok mérése spektrofotometriásán (Shimadzu UV/VIS 1601) metanol: deszt. víz: HCl (79:20:1) kivonatban, 530 nm-en mért abszorbancia alapján (Mancinelli 1984). In vivo klorofill fluoreszcencia paramétere k: Fv/Fm, AF/Fm', RFD (PAM-2000 fluorométer, WALZ Gmbh, Németország). DNS-vizsgála t: AFLP-technika (Vos és mtsai 1995). A tisztított DNS restrikciós enzimpárral való emésztése (EcoRI és Trul) és PCR amplifikáció után 5%-os poliakrilamid gélen történő elválasztás és ezüstfestés. A kapott mintázatok denzitometriás feldolgozása és a Jaccard-index meghatározása (SPSS programcsomag). Eredmények és értékelésük Morfológiai jellemzők Az azonos nevelési körülmények közt fenntartott két ökotípusnál morfológiai különbségeket figyeltünk meg (/. táblázat). 1. táblázat. A két ökotípus közötti morfológiai különbségek a nevelési feltételek mellett KB-ökotípus KSz-ökotípus Méret nagyobb kisebb Szín halványzöld sötétzöld Levél vastagsága vékonyabb vastagabb Antocián-felhalmozás csak stresszhelyzetben mindig Növekedési paraméterek A tenyészetek egyedszám-változása a kezelt növények szétesése miatt az összehasonlításhoz nem bizonyult használható paraméternek, ami egybevág a Lemnafajok esetében tapasztalt saját (Oláh és mtsai 2005), illetve Li és Xiong (2004) által közölt eredményekkel. A teszt-tenyészetek össz-levélszámai alapján a két ökotípus között jelentős különbségeket tapasztaltunk (7. ábra). A tenyészetek növekedése mindkét ökotípusnál a tesztek 3. napján kezdődött, a növekedés üteme azonban eltért. A KB-ökotípus gyorsabb gyarapodást mutatott, átlagos növekedési rátája a 3-9. napok között 1,9 levél levél" 1 nap" 1 volt, míg a lassabban fejlődő KSz-ökotípusnál ez az érték átlagosan 1,3 levél levél" 1 nap" 1 volt . 6 8 Idő (nap) 12 -KB-Kontroll KSz-Kontnoll -KSz-Cr 1. ábra. A kontroll és krómkezelt tenyészetek összlevélszámának változása a tesztek 10 napja alatt
