A study on copper-tolerance of giant reed (arundo donax l.) ecotypes for bioenergy purposes

dc.contributor.advisorFári, Miklós
dc.contributor.authorNevien Adel, Ismail Elhawat
dc.contributor.departmentKerpely Kálmán növénytermesztési- és kertészeti tudományok doktori iskolahu
dc.contributor.submitterdepDE--Mezőgazdaság- Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar -- Növénytudományi Intézet
dc.date.accessioned2015-09-02T06:12:28Z
dc.date.available2015-09-02T06:12:28Z
dc.date.defended2015-09-30
dc.date.issued2015
dc.description.abstractThe present research aimed to investigate the copper (Cu) tolerance and uptake efficiency of different epigenetic clones of giant reed plant (Arundo donax L.) collected from Hungary (20SZ and STM), USA (BL), and Spain (ESP). A 6 week two in vitro experiments using liquid and solid MS medium fortified with 1, 2, 3, 5, 10, and 26.8 mg Cu L-1 against control were carried out using BL and 20SZ ecotypes. Also, four months greenhouse experiment was conducted using BL, STM, and ESP ecotypes grown on acid-washed sand (soil-like growth medium) enhanced with 100, 200, 300, and 400 mg Cu kg-1. The results of in vitro experiments showed that BL and 20SZ ecotypes did not exhibit any foliar toxicity symptoms after growing on elevated Cu concentrations up to 10 mg Cu L-1. Almost 59% of total uptake Cu in whole plant tissues was found in root only of both ecotypes. Therefore, roots of BL and 20SZ plants became short and few as a consequence for high Cu content found in root systems. Additionally, both ecotypes showed high Cu removal efficiency from aqueous solution. However, Cu removal rate ranged between 96.6 to 98.8 % for BL ecotype and 97 to 100 % for 20SZ ecotype. Results derived from greenhouse experiment explained that BL, STM, and ESP ecotypes showed considerable tolerance for high Cu concentrations. Cu content in root system of investigated STM, BL, and ESP ecotypes of giant reed significantly increased with increasing Cu concentrations in experimental pots. However, all ecotypes accumulated increasing amounts of Cu within their root systems with increasing Cu level in treatments. Values of removal rate (RR) ranged from minimum 81% to maximum 89% regarding STM, BL, and ESP ecotypes. Adding Cu to soil-like growth medium enhanced the protein content of root system of all three studied ecotypes of giant reed. All ecotypes showed higher contents of malondialdehyde under different Cu treatments compared to control plant. BL, STM and ESP plants showed increasing contents of chlorophylls a, b and carotenoids.Jelen kutatás tárgya különböző földrajzi helyekről (Magyarország: STM, 20SZ; USA: Blossom; Spanyolország: ESP) származó olasznád (Arundo donax L.) ökotípusok réztoleranciájának és a rézfelvétel hatékonyságának vizsgálata. A hat hétig tartó in vitro kísérletben folyékony illetve agarral szilárdított táptalajon hasonlítottuk össze BL és 20SZ ökotípusú, szomatikus embrió eredetű olasznád csíranövények réztoleranciáját 1, 2, 3, 5, 10, 26.8 mg Cu L-1 koncentrációkat alkalmazva. Ezzel együtt négy hónapig tartó ex vitro üvegházi kísérlet is része volt ennek a kutatásnak, mely során BL, STM és ESP ökotípusú olasznád palánták voltak savval mosott kvarchomokba (mint ülető közeg) ültetve. A kísérleti beállításban 100, 200, 300 és 400 mg Cu kg-1 koncentrációkat alkalmaztunk. Az eredmények azt mutatták, hogy a két vizsgált olasznád ökotípus a folyékony táptalajból nagy hatékonysággal tudta felvenni a rezet. Az eltávolítási hatékonyságot 96,6 – 100% között realizáltuk. A felvett réz közel 59%-a a gyökérben halmozódott fel mindkét ökotípusnál. Ezzel magyarázható a megrövidült és gyérült gyökér rendszer. Ugyanakkor a növekvő réz koncentráció 10 mg Cu L-1-ig nem mutatott gátló hatást a növények hajtásában sem BL, sem 20SZ ökotípus esetében, ami a mikroelem kisebb mértékű transzlokációjának tudható be. Az üvegházi kísérlet eredményei is azt erősítették, hogy az olasznád magas koncentrációban tolerálja a rezet (≥400 mg Cu kg-1) mindhárom vizsgált ökotípus ismeretében. A közegből történő rézeltávolítási hatékonyság magas volt, 81 – 89% között változott A felvett réz főként a gyökér rendszerben halmozódott fel, ami gátolta fejlődésüket magasabb kezelési tartományban. Ugyanakkor a növekvő réz koncentráció mellett magasabb malondialdehid tartalmat mértünk lipidperoxidációra utalva. A fotoszintetikus pigment tartalomban szintén szintén növekedés volt tapasztalható.hu_HU
dc.format.extent165hu_HU
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/2437/216088
dc.language.isohuhu_HU
dc.language.isoenhu_HU
dc.subjectCopperhu_HU
dc.subjectréztolernciahu_HU
dc.subjecttoxicity
dc.subjectbiokoncentráció
dc.subjecttoxicitás
dc.subjectolasznád
dc.subjectgiant reed
dc.subject.disciplineNövénytermesztési és kertészeti tudományokhu_HU
dc.subject.sciencefieldAgrártudományokhu_HU
dc.titleA study on copper-tolerance of giant reed (arundo donax l.) ecotypes for bioenergy purposeshu_HU
dc.title.translatedOlasznád (arundo donax l.) ökotípusok réz-toleranciája és bioenergetikai hasznosításahu_HU
dc.typePhD, doktori értekezéshu
Fájlok
Eredeti köteg (ORIGINAL bundle)
Megjelenítve 1 - 3 (Összesen 3)
Betöltés ...
Bélyegkép
Név:
Dissertation.pdf
Méret:
12.17 MB
Formátum:
Adobe Portable Document Format
Leírás:
PhD_dolgozat_angol nyelven
Betöltés ...
Bélyegkép
Név:
Thesis_English.pdf
Méret:
11.43 MB
Formátum:
Adobe Portable Document Format
Leírás:
"A tézis angolul"
Betöltés ...
Bélyegkép
Név:
Thesis_Hungarian.pdf
Méret:
11.97 MB
Formátum:
Adobe Portable Document Format
Leírás:
"A tézis magyarul"
Engedélyek köteg
Megjelenítve 1 - 1 (Összesen 1)
Nincs kép
Név:
license.txt
Méret:
1.93 KB
Formátum:
Item-specific license agreed upon to submission
Leírás: