Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.

160. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 6. SZ. 1. A felszínelemzés során az egyes színárnyalatokhoz tartozó antocíán-tartalom mérése lehetetlen, így a több vagy kevesebb antociánt tartalmazó levélrészek egységesen „antociánosként" kerültek meghatározásra. A levél-keresztmetszet menti antocián-eloszlásban mutatkozó különbség a felszín-elemzéssel nem mutatható ki (/. kép). 2. Az antocián akkumulációja a króm (Vl)-kezelt növényeknél leginkább az újonnan képződött levelekre volt jellemző. Mivel ezek képződési üteme, illetve átlagos felülete is elmaradt a kontroll növényekétől, egységnyi felületre vonatkoztatott frisstömegük viszont meghaladta azokét, a felületre vonatkoztatott antocián-tartalom magasabb, mint a frisstömegre vonatkoztatott érték (1. táblázat, 1. kép). Kontroll 25 Cr (VI) r <v ' V 100 (aM Cr (VI) 50 |aM Cr (VI) 1 cm 1 cm 1. kép: A S. polyrrhiza tenyészetek abaxiális levélfelszínén az antociános (fekete), illetve antociánt nem tartalmazó (szürke) területek megoszlása a króm (Vízkezelések 10. napján Összefoglalás Jelen munkánkban a S. polyrrhiza abaxiális levélfelszínén zajló antocián-felhalmozódás lehetséges biomarkerként való alkalmazhatóságát vizsgáltuk ökotoxikológiai tesztekben. A vizsgálatok során a teszt-tenyészetek növekedési paramétereinek (össz-levélszám, frisstömeg, levélfelület) az érzékenységét vetettük össze az antocián-akkumuláció mértékével. Eredményeink alapján az antociános levélfelület százalékos részaránya, illetve a spektrofotometriás úton mért antocián-tartalom a növekedési paramétereknél érzékenyebben jelzi a növények nehézfém-stresszét. Az antocián-tartalmú levélfelszín nem-destruktív módon, speciális Anthocyanin accumulation of Spirodela polyrrhiza: a possible biomarker in ecotoxicological tests V. Oláh, E. Szöllősi, Sz. Szabó, I. Gyulai, I. Mészáros Abstract: In present work we investigated the possible applieability of anthocyanin accumulation as biomarker of giant duckweed (Spirodela polyrrhiza) in ecotoxicological tests. Unlike most of other duckweed-species S. polyrrhiza accumulate considerable amounts of anthocyanins on its abaxial frond surface even under optimál conditions and this accumulation can reach multiple levels due to stress factors. To judge the applieability of anthocyanin accumulation as a generál biomarker we compared it to growth parameters under chromium (VT) treatments in long-term (10 days) ecotoxicological tests. Our results suggested that spectrophotometric measurement of anthocyanins proved to be more sensitive indicator of heavy metál stress than growth parameters. Digital analyses and differentiatíon of anthocyanic and non-anthocyanic abaxial surfaces of fronds showed nearly the same dose-response pattern as the anthocyanin content established by spectrophotometric method which suggested that the former one can be used as a nondestructive and easy-to-measure parameter of stress state of S. polyrrhiza. Keywords: S. polyrrhiza, anthocyanin, chromium (VI), biomarker, ecotoxicology test műszerek használata nélkül is egyszerűen, gyorsan mérhető paraméternek bizonyult. A tesztnövények antocián akkumulációja, mint egy valószínűsíthető védekező folyamat jól tükrözi a növények stresszállapotát. A felhalmozódás egyrészt magyarázható az antociánok oxidatív stresszt kivédő antioxidáns tulajdonságával, másrészt lehet a gátolt asszimiláció miatt a felesleges szénvázak „praktikus" tárolási módja, mely később, kedvezőbb körülmények esetén könnyen mobilizálható szénraktárként szolgál a növények számára. Irodalom Appenroth, K. J., Bischoff, M., Gabrys, H., Stoeckel, J., Swartz, H. M., Walczak, T., Winnefeld, K. 2000: Kinetics of chromium(V) formation and reduction in fronds of the duckweed Spirodela polyrhiza a low frequency EPR study. Journal of Inorganic Biochemistry, 78: 235-242. EPS l/RM/37 1999: Biological Test Method: Test for measuring the inhibition of growth using the freshwater macrophyte, Lemna minor. Environmental Technology Centre, Environment Canada Kumar, V., Sharma, S., S. 1999: Nutrient Deficiency-dependent Anthocyanin Development in Spirodela Polyrhiza L. Schleid. Biologia Plantarum 42: 621-624 Mancinelli, A. 1984: Photo-regulation of anthocyanin synthesis VHI. Effects of light pre-teatments. Plánt Physiol., 75: 447-453. Manetas, Y. 2006: Why somé leaves are anthocyanic and why most anthocyanic leaves are red? Flóra, 201: 163-177 Lakatos, G., Mészáros, I., Bohátka, S., Szabó, S., Makádi, M., Csatlós, M., Langer, G. 1993: Application of Lemna species in ecotoxicological studies of heavy metals. The Science of Totál Environment, 44: 773-778 Mészáros, I., Lakatos, Gy., Veres, Sz., Papp, A., Lánszki, I. 1998: Screening of glyphosate-induced changes in photosynthesis of duckweed by using chlorophyll fluorescence induction method. In: Garab, Gy. (eds): Photosynthesis: Mechanism and effects. Kluwer Academic Publishers, V: 4077-4080. OECD 2000: Revised final draft 221, Duckweed growth inhibition test, Oláh, V., Kiss, T., Tóth, Gy., D, Surányi, Gy.„ Szőllősi, E. 2008a: Bojtos békalencse (Spirodela polyrrhiza) ökotípusok króm (Vl)-toleranciájának vizsgálata. Hidrológiai Közlöny (megjelenés alatt) Oláh, V., Tóth, Gy., D., Szőllősi, E„ Kiss, T. 2008b: Comparative study on sensitivity of different physiological properties of Spirodela polyrrhiza (L.) Schleiden to Cr (VI) treatments. Acta Biol. Szeged. 52(1): 181-182 Susplugas, S., Srivastava, A., Strasser R., J. 2000: Changes in the photosynthetic activities during several stages of vegetative growth of Spirodela polyrhiza: Effect of chromate. J. Plánt Physiol., 157: 503-512. Tripathi, R. D., Chandra, P. 1991: Chromium Uptake by Spirodela polyrrhiza (L.) Schleiden in Relation to Metál Chelators and pH. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 47: 764-769