Araştırma özeti · KF-ARS-119
Kenevir kadmiyuma ne kadar dayanıyor? Topraksız serada dört doz denemesi
Kenevirin kirli toprağı temizlemede aday görülmesinin nedeni ağır metallere dayanabilmesi. Bu çalışma bu dayanımın sınırını ölçtü: 10 mg/L kadmiyuma kadar bitkinin boyu ve biyokütlesi etkilenmedi.
Tek cümlede bulgu
- Kenevir 0, 2,5, 10 ve 25 mg/L kadmiyum içeren besin çözeltisinde, iki bağımsız sera denemesinde yetiştirildi.
- 2,5 ve 10 mg/L'de bitki boyu, biyokütle ve fotosentez verimi etkilenmedi.
- 10 mg/L'de yaprak klorofil indeksi 2,5 mg/L'ye göre hafif düştü.
- 25 mg/L'de bodur büyüme, fotosentez veriminde düşüş ve erken yaşlanma görüldü.
- Kadmiyum en çok kökte birikti: 10 mg/L dozda kökte 4.782-6.146 mg/kg, yaprakta 39-176 mg/kg ölçüldü.
- 10 mg/L'de köklerde birden çok ağır metal taşıyıcı (HMA) geninin etkinliği arttı.
Araştırma sorusu
Kenevir artan kadmiyum dozlarına nasıl tepki veriyor; hangi düzeye kadar büyüme etkilenmiyor ve köklerde metali taşıyan genler bu süreçte nasıl davranıyor?
Yöntem
Çiçek (kannabinoid) üretimi için geliştirilmiş 'Purple Tiger' çeşidi, çelikle çoğaltılarak serada derin su kültürü sisteminde, yani topraksız olarak yetiştirildi. Besin çözeltisine 0, 2,5, 10 ve 25 mg/L kadmiyum eklendi. Deneme Aralık 2020 - Mayıs 2021 arasında iki kez, bağımsız olarak yapıldı. Her doz için dört tekrar kuruldu. Hasatta (uygulamanın 68. günü) kök, gövde, yaprak ve çiçekte kadmiyum ICP-OES ile ölçüldü; bitki boyu, biyokütle, fotosentez verimi (Fv/Fm), klorofil indeksi ve köklerde yedi metal taşıyıcı genin anlatımı da ölçüldü. 25 mg/L dozdaki bitkiler erken yaşlandığı için 45. günde, çiçeklenmeden önce hasat edildi.
Bulgular
Düşük iki dozda (2,5 ve 10 mg/L) bitki boyu, biyokütle ve fotosentez verimi etkilenmedi; yalnızca klorofil indeksi 10 mg/L'de 2,5 mg/L'ye göre hafif düşüktü. En yüksek dozda (25 mg/L) bodur büyüme, fotosentez veriminde düşüş ve erken yaşlanma görüldü; yazarlar bunu kadmiyum zehirlenmesi olarak değerlendiriyor. Çiçekteki toplam CBD ve THC miktarında 2,5 ve 10 mg/L dozlarında kontrole göre tutarlı bir fark bulunmadı. Kadmiyum her dozda en çok kökte birikti; 2,5 mg/L dozda kökteki derişim yapraktakinin yaklaşık 150 katıydı. Yazarlar bunu kenevirin kadmiyumu öncelikle kökte tuttuğunun göstergesi sayıyor. 25 mg/L dozda fotosentez verimi (Fv/Fm) 14. günde 0,78’e, 45. günde 0,62’ye düştü. 10 mg/L kadmiyumda köklerde CsHMA3 45. günde 2,7, 68. günde 3 kat arttı; CsHMA1, CsHMA4 ve CsHMA5 68. günde 4, 6 ve 2 kat arttı. Yazarlar bu genlerin kadmiyumun köke alınmasında, kökte tutulmasında ve gövdeye taşınmasında rol oynayabileceğini belirtiyor.
Sınırlılıklar
Deneme topraksız bir ortamda yapıldı; toprakta metalin bitkiye geçişi farklıdır. Kullanılan çeşit lif ya da tohum için değil çiçek üretimi için geliştirilmiştir; makalenin kendisi ikinci denemede kadmiyum verilmeyen bitkilerde bile THC'nin %0,3 sınırını aştığını belirtiyor. İki deneme arasında dokulardaki kadmiyum miktarı belirgin farklı çıktı; yazarlar bunu ikinci denemedeki daha yüksek ışık miktarına ve sıcaklığa bağlıyor. Yazarlara göre denemedeki kadmiyum düzeyleri tarım topraklarında karşılaşılacak düzeylerin üzerindedir. Bu arşivde tam metin okundu.
| Doz | Sonuç |
|---|---|
| 2,5 mg/L | boy, biyokütle ve fotosentez verimi etkilenmedi |
| 10 mg/L | boy, biyokütle ve fotosentez verimi etkilenmedi; klorofil indeksi hafif düştü; köklerde HMA genleri arttı |
| 25 mg/L | bodur büyüme, fotosentez veriminde düşüş, erken yaşlanma |
| 2,5 ve 10 mg/L, çiçekte CBD ve THC | kontrole göre tutarlı fark yok |
| Doz (mg/L) | Kök | Gövde | Yaprak | Çiçek |
|---|---|---|---|---|
| 2,5 · deneme 1 | 1.627,9 | 15,3 | 11,2 | 8,7 |
| 2,5 · deneme 2 | 1.982,6 | 5,1 | 13,2 | 7,6 |
| 10 · deneme 1 | 6.146,4 | 147,1 | 176,3 | 66,2 |
| 10 · deneme 2 | 4.781,7 | 20,7 | 38,9 | 25,5 |
| 25 · deneme 1 | 12.663,5 | 1.344,4 | 589,4 | — |
| 25 · deneme 2 | 7.436,3 | 353,3 | 381,9 | — |
Bu çalışmayı alıntıla
Marabesi, A. O., Nambeesan, S. U., van Iersel, M. W., Lessl, J. T., Coolong, T. W. (2023). Cadmium exposure is associated with increased transcript abundance of multiple heavy metal associated transporter genes in roots of hemp (Cannabis sativa L.).
Frontiers in Plant Science 14: 1183249. doi:10.3389/fpls.2023.1183249
İlgili sayfalar
Bu çalışmaya atıf yapan sayfalar
Aşağıdaki sayfalar bu araştırmaya atıf yapıyor.