DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 5 <-- 5 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI - ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br. II 12, CXXII (1998), 491-506 UDK: 630* 165 + 168 + 48 (Querem minu) UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Querem robur)* THE INFLUENCE OF PHOSPHOGYPSUM FROM AN INDUSTRIAL DUMP ON THE PEDUNCULATE OAK (Quercus robur) Jadranka ROSA** SAŽETAK: U neposrednoj blizini odlagališta fosfogipsa (područje kutinskog bazena) primijećeno je sušenje i propadanje šuma hrasta lužnjaka, stoje moguća posljedica utjecaja fosfogipsa iz odlagališta, nusprodukta koji nastaje kod proizvodnje umjetnih gnojiva. Kemijska analiza vode iz odlagališta pokazala je prisutnost teških metala (A l, Cd, i dr.), te izrazitu kiselost (pH= 1,2-2,6). Hrast lužnjak u blizini odlagališta sa 60-70% oštećenosti krošnje pripada kategoriji jako oštećenih stabala. Za utvrđivanje promjena na stanicama hrasta lužnjaka proveden je kratkotrajni test citotoksićnosti tretiranjem korjenćića hrasta lužnjaka isklijalih u laboratoriju različitim razrijeđen/ima fosfogipsa iz odlagališta (od 0,5-10%). Citogenetske analize provedene su u meristemskim stanicama vrškova korijena klijanaca dobivenih izžireva sakupljenih ispod stabala bez vidljivih znakova oštećen/a. Mjerenjem mitotske aktivnosti stanica korijena te vrste i učestalosti kromosomskih aberacija, utvrđivan je stupanj citotoksićnosti nakon 24-satnog tretmana kao i oporavka. Kao negativna kontrola upotrijebljeni su sijanci dobiveni izžireva sakupljenih u sjemenskoj sastojim. Kao kontrolni test geno- i citotoksićnosti fosfogipsa iz odlagališta proveden je Allium-test. Lukovice luka Allium ascalonicum isklijavane su u vodovodnoj vodi, a zatim tretirane jednakim razrijeđenjima fosfogipsa iz odlagališta i u jednakom razdoblju kao i hrast lužnjak. Kao negativna kontrola poslužile su lukovice isklijavane u vodovodnoj vodi, dok su kao pozitivna kontrola poslužile lukovice tretirane hidrazid maleinskom kiselinom. Radi utvrđivanja neposrednog utjecaja odlagališta fosfogipsa na citogenetičke promjene u hrasta lužnjaka, provedena su istraživanja na meristemskim stanicama vrškova korjena sijanaca isklijalih iz žireva sakupljenih sa stabala hrasta lužnjaka u neposrednoj blizini odlagališta, a kao negativna kontrola poslužili su sijanci dobiveni iz žireva sakupljenih u sjemenskoj sastojim. Nakon stoje utvrđena povećana količina fluorida u Ušću hrasta lužnjaka uz odlagalište, analizirana je i morfologija epikutiku/arnog voska na uzorcima lišća u različitim razvojnim stadijima, primjenom skenirajućeg elektronskog mikroskopa. Provedena analiza ukazala je na postojanje povezanosti količine fluorida u Ušću hrasta lužnjaka i stupnja degradacije epikutikularnog voska. K Ij u č n e r ij e č i: Test citotoksićnosti, Allium-fev?, mitotske i subkromatidne aberacije, epikutikularni vosak elektronska mikroskopija (SEM). *Magistarski rad, skraćeno za Šumarski list **Mr. se. Jadranka Rosa "I Irvatskc šume" p.o. Zagreb |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 6 <-- 6 --> PDF |
J. Rosa: UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Querem robur) Šumarski list br. 11-1 2. CXXII (1998). 4" I-506 UVOD - Introduction Propadanje šuma sve je naglašeniji problem u Republici Hrvatskoj. Skladištenje tehnološkog otpada u blizini šuma dodatno ugrožava šumske ekosustave. Propadanje šume hrasta lužnjaka u blizini industrijskog odlagališta fosfogipsa vjerojatno je posljedica neposrednog utjecaja. Istraživanja utjecaja zračnog zagađenja na genom šumskog drveća uspješno su provedena u Sloveniji na smreci {Picea abies L.), (Druškovič, 1988b, Bavcon i sur. 1993. Slična istraživanja provedena su i u Austriji (Müller i sur. 1991). Propadanje šuma hrasta lužnjaka sve se više povezuje s atmosferskim zagađenjem. Istraživanja odnosa oštećenja krošanja hrasta lužnjaka i stupnja oštećenja genetičkog materijala provedena su na hrastu lužnjaku iz okolice Bjelovara (Zol do š i sur., 1994a, 1994b). Jedan od najstarijih i najčešće upotrebljavanih biljnih testova za proučavanje djelovanja različitih kemijskih spojeva na genom viših biljaka je Allium-test, kojegje 1938. godine uveo Levan, upotrijebivši korjenčiće zdravih lukovica običnog luka (Allium čepa L.). Allium-test pokazao se pogodan za utvrđivanje inhibicije rasta korjenčića, kromosomskih aberacija, kao i za ispitivanje djelovanja raznih supstanci iz okoliša na proces mitoze (Fi skesj ö, 1985). Razvoj suvremenih istraživačkih tehnika, poglavito elektronske mikroskopije, omogućio je neposredan livid u finu strukturu biljnih stanica, što je doprinijelo boljem razumijevanju grade i funkcija lista kao organa. U sklopu istraživanja tih struktura osobito su značajna saznanja o kutikuli i epikutikularnom vosku. Različiti zračni zagađivači i kisele kiše mogu neposredno ili posredno poremetiti normalno izlučivanje epikutikularnog voska. To smanjuje obrambenu funkciju lista (zaštitu od pojačanog ultraljubičastog i infracrvenog zračenja, kukaca, gljiva) i narušava regulaciju vode u biljci (Baker, 1973). Krajnja posljedica svih tih promjena može biti rano opadanje lišća i iglica. Iz ovih razloga su istraživanja utjecaja različitih zagađivača iz okoliša na površinske strukture lista sve zastupljenija u ekologiji. Svjetska istraživanja oštećenja šumskog drveća najopsežnije su provođena analizom iglica crnogorice. U Norveškoj je istraživan utjecaj ozona na epikutikularni vosak iglica bora (Barne s i sur., 1988). Suvremeni rasterski elektonski mikroskop (Scanning Electron Microscope-SEM) omogućio je površinsku analizu mikromorfoloških značajki lišća. Na taj način prepoznate su strukturne promjene površine iglica različitih crnogoričnih vrsta, koje su posljedica zračnog zagađenja (Huttunen i Laine, 1983; Sauter iVass, 1986). Upotreba Scanning elektronskog mikroskopa u istraživanjima epikutikularnog voska listova u Republici Hrvatskoj je u početnoj fazi. Za sada su tom metodom provedena istraživanja površine lišća, primjerice nekih hrastova (B a č i ć, 1996; 1997a) i jele (B a č i ć, 1998). 2. MATERIJAL I METODE - Material and methods Biljni materijal upotrijebljen za istraživanja uzet je iz neposredne blizine odlagališta fosfogipsa i sjemenske sastojine udaljene 2 km od odlagališta, kao kontrole. Izbor biljnog materijala napravljen je prema izgledu i stanju sastojine hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) u cjelini, te osutosti krošnje pojedinih stabala. Izabrana stabla neposredno uz odlagalište imala su osutost krošnje 2. i 3. stupnja, što znači da su srednje do jako oštećena, dok su stabla iz kontrolne sastojine 0. stupnja, tj. nisu imala znakove oštećenosti krošnje. Stabla hrasta lužnjaka s kojih su sakupljani uzorci stara su 120 godina. Test citotoksičnosti proveden je na žirevima hrasta lužnjaka isklijavanih u vodovodnoj vodi u staklenkama na sobnoj temperaturi. Sijanci s dobro razvijenim korijenjem tretirani su 24 sata otopinama procesne vode iz odlagališta u razrijeđen)ima od 0,5%, 1,0%, 2,5%, 5% i 10%. Kao negativna kontrola upotrijebljeni su sijanci isklijavani u vodovodnoj vodi. Jedan dio korjenčića nakon tretmana stavljen je ponovno u vodovodnu vodu radi oporavka koji je trajao 24 sata. Nakon tretmana i oporavka, korjenčići su fiksirani u mješavini etilnog alkohola i ledene octene kiseline u omjeru 3:1. Za praćenje promjena u mitozi upotrijebljeni su sljedeći parametri: mitotski indeks (broj stanica u mitozi/ ukupan broj stanica), učestalost i tipovi kromosomskih aberacija. Utjecaj otpadne vode iz odlagališta na tijek mitoze i pojavu kromosomskih aberacija istraživan je upotrebom testa citotoksičnosti na biljkama hrasta lužnjaka isklijalih iz žireva sakupljenih u sjemenskoj sastojini, te Allium-testa. Za Allium-test upotrijebljene su lukovice luka Allium čepa var. ascalonicum. Za analizu genotoksičnosti, lukovice su naklijavane u vodovodnoj vodi. Nakon što su korjenčići narasli do dužine 1 cm, lukovice su tretirane otopinama procesne vode iz odlagališta u razrijeđenjima od 0,5%, 1%, 5% i 10%. Lukovice koje su rasle u vodovodnoj vodi predstavljale su negativnu kontrolu. Kao pozitivna kontrola poslužile su lukovice tretirane 1 x 104 IVI otopinom hidrazida maleinske kiseline (Pavlic a i sur., 1995). |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 7 <-- 7 --> PDF |
J. Rosa: UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Querem mhur) Šumarski list br. II 12, CXXH (1998). 491-506 Tretman je trajao 24 sata. Nakon tretmana dio korjenčića je fiksiran, dok je drugi dio materijala prebačen u vodovodnu vodu na 24-satni oporavak te zatim fiksiran. Utvrđivanje neposrednog citotoksičnog utjecaja odlagališta fosfogipsa na tijek mitoze i pojavu kromosomskih aberacija proveden je na sijancima žireva sakupljanih sa stabala uz samo odlagalište i isklijavanih u laboratoriju. Kao kontrola upotrijebljeni su sijanci iskliljavani iz žireva sakupljenih u sjemenskoj sastojini. Za utvrđivanje količine fluorida upotrijebljeno je lišće hrasta lužnjaka ubranog u središnjem dijelu krošnje stabala neposredno uz odlagalište, te iz sjemenske sastojine. Korištena je potenciometrijska metoda koja se temelji na uporabi selektivne fluoridne elektrode s kristalom lantana koji daje elektrokemijski impuls na koncentraciji fluorida od 106 M. Morfološke promjene epikutikularnog voska analizirane su na uzorcima lišća stabala uz odlagalište i iz sjemenske sastojine u vegetacijskoj sezoni 1996. godine. Analizirana su 4 razvojna stadija lista i to lišće na početku vegetacijske sezone, uključujući listove iz sastava pupa, vrlo mlade i potpuno razvijene listove, kao i lišće s kraja vegetacijskog razdoblja. Analiza morfologije epikutikularnog voska na stomatalnom obrubu puci lišća hrasta lužnjaka provedena je skenirajućim elektronskom mikroskopijom (SEM). Radi ocjenjivanja stupnja degradacije kristalnog epikutikularnog voska (ThijsseiBass,l 990; B a č i ć i sur., 1996) određivana je relativna količina amorfnog voska u obliku krasta na stomatalnom obrubu prema sljedećim stupnjevima: 1. stupanj - puci s obrubom koji je prekriven samo s kristalnim (bez krasta) voskom. 2. stupanj - puci s obrubom koji je prekriven amorfnim voskom u količini od 1-20%. 3. stupanj - puci s obrubom koji je prekriven amorfnim voskom u količini od 21-60% 4. stupanj - puci s obrubom koji je prekriven amorfnim voskom u količini od 61 -80% 5. stupanj - puci s obrubom koji je prekriven amorfnim voskom u količini od 81 -100% Za svaku analiziranu puč odredenaje pripadnost jednom od navedenih stupnjeva. Stupnjevi od 1.- 4. su stupnjevi fuzije i aglomeracije kristalnog u amorfni vosak. Radi utvrđivanja statističkog odstupanja u mitotskoj aktivnosti u odnosu na kontrolu primijenjen je x2- test za analizu varijance. Kod usporedbe stupnjeva fuzije i aglomeracije kristalnog u amorfni epikutikularni voska (kraste) na lišću hrasta lužnjaka uz odlagalište i u kontroli, korištenje test sa slijedovima (run-test). Radi se o neparametarskom testu za usporedbu dvaju uzoraka kod kojeg nije potrebno poznavati razdiobu populacije. 3. REZULTATI Results Tretiranje korjenskih meristemskih stanica klijanaca hrasta lužnjaka različitim koncentracijama vode iz odlagališta fosfogipsa, rezultiralo je pojavom tri tipa kromosomskih aberacija: 1. Aberacije na razini kromosoma a) lutajući kromosomi b) mikronukleus 2. Aberacije na razini diobenog vretena a) c - mitoza b) višepolarnost diobenog vretena 3. Subkromatidne aberacije a) sljepljenost kromosoma Citotoksično djelovanje istraženo je utvrđivanjem ukupnog broja kromosomskih aberacija i mjerenjem mitotske aktivnosti. Mitotska aktivnost ili mitotski indeks (M.I.) iskazana je kao broj stanica u diobi u odnosu na ukupni broj ispitivanih stanica. Kod tretmana uzoraka različitim koncentracijama fosfogipsa uočena je općenito slaba diobena aktivnost meristemskih stanica (tablica 1). Najaktivnija dioba stanica odvijala se kod tretmana 2,5 %-tnom koncentra čijom kod koje je M.I. bio 3,59%. Tretman većim koncentracijama (5 i 10%) doveo je do značajnog smanjenja mitotske aktivnosti. Analiza je pokazala daje mitotska aktivnost kod meristemskih stanica u svim koncentracijama bila niža od mitotske aktivnosti kontrolnog uzoraka kod kojeg je iznosila 4,34%. Nakon 24 sata tretmana, ukupan broj kromosomskih aberacija bio je značajan u odnosu na kontrolni uzorak kod kojeg nije uočena pojava kromosomskih aberacija. Povećanjem koncentracije do 5% povećavala se mitotska aktivnost, a i broj aberacija bio je dvostruko veći. Nakon tretmana 5 i 10%-tnom otopinom mitotska aktivnost se smanjila, kao i broj kromosomskih aberacija. Uočene su aberacije na razini diobenog vretena i kromosoma (tablica 2). Poremećaji diobenog vretena očitovali su se u velikom broju c-mitoza (slika 1 a), posebice kod koncentracije od 2,5% te lutajući kromosomi (slike lc, d, e). Uočeno je također sljepljivanje kromosoma (slika lf), te mikronukleusi, kao siguran pokazatelj eliminacije kromosomskog materijala. Pojava mikronukleusa uočena je samo kod koncentracije od 1,0%. (Tablica 2). |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 8 <-- 8 --> PDF |
.1. Rosa: UT.ILCAJ FOSFOG1PSA I/. INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Qiwrnix robur) Šumarski list br. II 12, CXX11 (1998). 491-506 Tablica 1. Mitotska aktivnost i ukupan broj kromosomskih aberacija kod klijanaca hrasta lužnjaka tretiranih 24 sata različitim koncentracijama fosfogipsa. Koncentracija Kiselost Ukupan Broj stanica MI . (%) (pH) broj stanica u mitozi (%) Kontrola 7,0 7444 323 4,34 0,5 6,4 6766 181 2,67* 1,0 6,0 3709 39 1,05* 2,5 5,8 6383 298 3,59 5,0 4,4 4416 11 0,25* 10,0 4,1 2666 50 1,87* Broj stanica s kromosomskim aberacijama - 4 18 20 10 16 * Statistički signifikantna razlika u odnosu na kontrolu (provjereno x2 testom za p< 0,05). Tablica 2. Tipovi kromosomskih aberacija kod klijanaca hrasta lužnjaka tretiranihkoncentracijama fosfogipsa. Koncent. Ukupan M. I. MITOTSKE I KROMOSOMSKE ABERACIJE 24 sata različitim Ukupan (%) broj (%) stanica C-Višepolarno mitoza diobeno vreteno Kontrola 7444 4,34 0,5 6766 2,67 4 1,0 3709 1,05 12 2,5 6383 3,59 13 2 5,0 4416 0,25 10 10,0 2666 1,87 16 Nakon 24-satnog oporavka klijanaca hrasta lužnjaka u vodovodnoj vodi nije došlo do značanije promjene mitotske aktivnosti (tablica 3). Mitotska aktivnost značajnije pada kod oporavka nakon tretmana većim koncentracijama. Najniža mitotska aktivnost bila je nakon oporavka uzoraka tretiranih 5%-tnom koncentracijom fosfogipsa. Nakon 24-satnog oporavka ukupan broj aberacija značajno se smanjio, osobito broj c-mitoza (tablica 4). Međutim značajno je porastao broj sljepljenih kromosoma, dok pojava mikronukleusa nije uočena. Gotovo kod svih koncentracija uočeno je sljepljivanje kromosoma. Test na klijancima hrasta lužnjaka, isklijalih iz žireva sakupljenih u sastojini neposredno uz odlagalište i sjemenske sastojine kao kontrole, ukazao je značajan broj mitotskih aberacija kod klijanaca uz odlagalište (tablica 5). Najviše je bilo sljepljenih kromosoma i višepolarno diobeno vreteno. Od analiziranih 19130 stanica u kontroli, uočene su samo dvije mitotske aberacije, sljepljivanje kromosoma i poliploidija. broj aberacija Lutajući Sljepljeni Mikronukleus kromosomi kromosomi 4 6 18 2 3 20 10 16 Provedeni Allium test ukazao jena geno-i citotoksičnost fosfogipsa. S porastom koncentracije smanjivao se rast korjenčića, ali se povećavao broj i učestalost kromosomskih aberacija. Nakon 24-satnog teretmana nije uočena velika razlika u odvijanju mitotske aktivnosti u odnosu na negativnu (vodovodna voda) ili pozitivnu kontrolu (hidrazid maleinske kiseline) (tablica 6). Kod svih koncentracija mitotska aktivnost bila je oko 6.6%, osim kod tretmana 0,5%-tnom koncentracijom kod kojih je mitotska aktivnost bila veća (9,24%). Složeni kemijski sastav otpadne vode kao i njena kiselost, utjecali su na pojavu sljepljivanja kromosoma te anafaznih mostova kao posljedica sljepljivanja (slika 2d). Takoder je uočena fragmentacija kromosoma (slika 2e). Mitotske aberacije kao posljedica djelovanja na diobeno vreteno - višepolarna anafaza i lutajući kromosomi (slika 2a, b) uočene su u puno manjem broju od kromosomskih aberacija (tablica 7). |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 9 <-- 9 --> PDF |
J. Rosa: UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Quercus rohur) Šumarski list br. II 12, CXXI1 (199X), 491-506 H ,^Of´ flp - i » I» i 4 & M % W ? -.. f. . Su *H". C -*.«r* * "* ´T * f < ;. * ^* I^*J Sr^^l * Slika l.Mitotske i kromosomske aberacije u stanicama vrška korjena hrasta lužnjaka nakon 24-satna tretmana različitim koncentracijama fosfogipsa: a) c-mitoza, b) višepolarna anafaza, c) i d) lutajući kromosomi u metafazi, e) anafazni most i zaostajući kromosomi i f) sljepljeni kromosomi u metafazi. Cr.= 10u.m. Tablica 3. Mitotska aktivnost i kromosomske aberacije kod klijanaca hrasta lužnjaka nakon 24-satnog oporavka u vodovodnoj vodi. Koncentracija Ukupan Stanice u MI . Broj stanica s (%) broj stanica mitozi (%) kromosomskim aberacijama Kontrola 3163 149 4,71 - 0,5 3316 81 2,44* 2 1,0 3757 86 2,28* 4 2,5 2395 38 1,59* 9 5,0 2309 22 0,95* 4 10,0 2762 38 1,37* 7 * Statistički signifikantna razlika u odnosu na kontrolu (provjereno yj testom za p< 0,05). |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 10 <-- 10 --> PDF |
.1. Rosa: UT.IHCA.I FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Qucirus iiilmr) Šumarski list hr. II 12, CXXII (1998). 491-506 Tablica 4. Učestalost mitotske aktivnosti i tipovi kromosomskih aberacija kod klijanaca hrasta lužnjaka nakon 24satnog oporavka u vodovodnoj vodi. Koncent. Ukupan M.I. MITOTSKE I KROMOSOMSKE ABERACIJE Ukupan (%) broj stanica (%) broj aberacija C-mitoza Višepolarno Lutajući Sljepljeni diobeno vreteno kromosomi kromosomi Kontrola 3163 4,71 0,5 3316 2,44 2 2 1,0 3757 2,28 2 2 4 2,5 2395 1,59 5 2 2 9 5,0 2309 0,95 1 1 2 4 10,0 2762 1,37 4 3 7 Tablica 5. Mitotska aktivnost, broj i vrste aberacija u kontrolnoj sastojini i neposredno uz odlagalište Sastojina Brojuzoraka Ukupan brojstanica Broj stanica u mitozi M. I. (%) Cmitoza MITOTSKE I KROMOSOMSKE ABERACIJE Višepolarno diobeno Lutajući kromosomi Sljepljeni kromosomi Poliploidija Ukupan Broj aberacija Aberacije (%) vreteno 1 6048 174 2,88 1 1 2 1,15 2 4524 107 2,36 Kontrolna 3 1237 8 0,65 4 4950 137 2,77 5 2371 29 1,22 Ukupno 5 19130 455 2,38 1 1 2 0,44 1 3346 45 1,34 2 2 4,44 2 3938 21 0,53 1 1 4.76 Uz* 3 1170 20 1,71 1 2 2 5 25,0 odlagalište 4 6044 352 5,82 1 1 0,28 5 1995 106 5,31 1 1 2 1,89 6 4069 15 0,37 1 1 2 13,4 7 2562 74 2,89 3 3 4,05 Ukupno 7 23124 633 2,74 1 6 3 6 16 2,53 Nije ustanovljena statistički signifikantna razlika u odnosu na kontrolu (provjereno x2 testom za p< 0,05). Nakon 24-satnog oporavka mitotska aktivnost u Rezultati analize fluorida u lišću hrasta lužnjaka meristemskim stanicama luka kod svih koncentracija ukazali su na značajno povećanje u lišću neposredno uz nije se značajnije smanjila, te je i dalje bila oko 6,0 % odlagalište (8,49 ppm) za razliku od kontrole gdje je za( tablica 8). Mitotska aktivnost značajnije se povećala bilježena količina od 1,82 ppm. samo prilikom oporavka nakon tretmana 0,5%-tnom SEM istraživanja pokazala su daje površina listova koncentracijom (7,79 %). Ukupan broj kromosomskih hrasta lužnjaka iz sastava pupa, neposredno uz odlagaaberacija se smanjio, a od vrsta kromosomskih aberacilište fosfogipsa kao i iz kontrolne sastojine, prekrivena ja najviše je bilo sljcpljenih kromosoma i mostova u isključivo epikutikularnim voskom u obliku tankog hoanafazi i telofazi. Od mitotskih aberacija najviše je uomogenog sloja (slika 3a). Kristalni vosak na tim listovičeno višepolarnih anafaza (tablica 9). Takoder je znama nije nađen. Površina vrlo mladih, tek proliferiranih čajno smanjen broj c-mitoza. listova, uključujući stomatalni obrub puci, na oba je |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 11 <-- 11 --> PDF |
.1. Rosa: UTJECAJ KOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Qiwrciis mbur) Šumarski list hr. II 12, CXXI1 (1W8), 491-506 Tablica 6. Mitotska aktivnost i kromosomske aberacije u meristemskim stanicama luka nakon 24 sata tretmana. Konc Broj Broj MI . Broj kromosomskih aberacija Ukupno analiz. stanica u (%) stanica diobi (%) ljeplivost kromosoma Mostovi u anafazi/ telofaz Fragmenti Mikronukleusi NK 2574 173 6,72 0 9 0 0 9 PK 2039 136 6,66 0 9 22 77 198 0,5 2175 201 9,24* 2 10 3 1 16 1,0 3136 211 6,72 12 11 7 4 34 5,0 2975 206 6,92 5 11 6 2 24 10,0 2545 169 6,64 4 5 6 3 17 NK - negativna kontrola (vodovodna voda) PK - pozitivna kontrola (hidrazid maleinske kiseline, 1 x 104 M * Statistički signifikantna razlika u odnosu na kontrolu (provjereno %2 testom za p< 0,05). Tablica 7. Mitotska aktivnost i mitotske aberacije u meristemskim stanicama luka nakon 24 sata tretmana. Konc. Broj Broj M L Broj mitotskih aberacija Ukupno (%) analiz. stanica u stanica diobi (%) C-Lutajući Višepolarna mitoza kromosomi anafaza NK 2574 173 6,72 0 0 0 0 PK 2039 136 6,66 0 6 0 6 0,5 2175 201 9,24* 0 1 1 2 1,0 3136 211 6,72 5 4 2 11 5,0 2975 206 6,92 2 3 0 5 10,0 2545 169 6,64 2 2 0 4 Statistički signifikantna razlika u odnosu na kontrolu (provjereno yj testom za p< 0,05). Tablica 8. Mitotska aktivnost i kromosomske aberacije u meristemskim stanicama luka nakon 24 sata oporavka. Konc. Broj Broj MI . Broj kromosomskih aberacija Ukupno analiz stanica u (%) stanica diobi (%) ljepljivost Mostovi u anafazi/ Fragmenti Mikronukleusi kromosoma telofazi NK 2760 190 6,88 0 0 0 0 0 0,5 2386 186 7,79* 2 1 0 1 4 1,0 2795 186 6,65 8 1 2 1 12 5,0 2117 108 5,10* 0 0 1 1 2 10,0 2772 178 6,42 6 9 3 4 22 Statistički signifikantna razlika u odnosu na kontrolu (provjereno yj testom za p< 0,05). |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 12 <-- 12 --> PDF |
.1. Koša: UTJKC´AJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Quercus rohur) Šumarski list br. 11 12. CXX11 (1998). 491-506 f %\ *´! \ ,y % V » Slika 2. Mitotske i kromosomske aberacije u stanicama vrška luka A. čepa. var. ascalonicum nakon 24-satna tretmana različitim koncentracijama fosfggipsa: a) lutajući kromosomi u anafazi, b) višepolarna anafaza, c) metafaza s kromosomskim fragmentima d) anafazni mostovi. Cr.= 10um Tablica 9. Mitotska aktivnost i mitotske aberacije u meristemskim stanicama luka nakon 24 sata oporavka. Konc. Broj Broj M.I. Broj mitotskih aberacija Ukupno analiz stanica u (%) stanica diobi (%) CLutajući Višepolarna mitoza kromosomi anafaza NK 2574 173 6,88 0 0 0 0 0,5 2175 201 7,79* 0 1 1 2 1,0 3136 211 6,65 1 2 4 7 5,0 2975 206 5,10* 0 0 2 2 10,0 2545 169 6,42 0 4 5 9 * Statistički signifikantna razlika u odnosu na kontrolu (provjereno %2 testom za p< 0,05). |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 13 <-- 13 --> PDF |
J. Rosa: UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Querem rolmr) Šumarski list br. II 12. CXX1I (1998). 491-506 Slika 3. Scaning elektronska snimka pući listova hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) a) puč na listu iz sastava pupa iz sjemenske sastojine; na stomatalnom obrubu nema kristala epikutikularnog voska, (x 3100). b) puč na sasvim mladom, tek proliferiranom listu uz odlagalište; stomatalni obrub prekriven je isključivo kristalima epikutiku larnog voska (0.-stupanj), (x 3100). Slika 4. Scaning elektronska snimka puci listova hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) a) puč na sasvim mladom, tek proliferiranom listu, uz odlagalište; na stomatalnom obrubu je amorfna krasta u količini do 20% (1 .-stupanj degradacije), (x 3540). b) puč, dolje lijevo, na sasvim mladom, tek proliferiranom listu, uz odlagalište; na stomatalnom obrubu je amorfna krasta u količini od 21 % - 50%(2.-stupanj degradacije), (x 1550). Slika5. Scaning elektronska snimka puci na potpuno razvijenom listu hrasta lužnjaka (Quercus robur L.) uz odlagalište; na slici su vidljive hife gljiva, (x 1550). a)izdvojena puč iz slike 5. (donji red desno); stomatalni obrub prekriven je amorfnom krastom u količini od 51%-80% (3.-stupanj degradacije). b)izdvojena puč iz slike 5. (gornji red sredina); stomatalni obrub prekriven je amorfnom krastom u količini od 81%-100% (4.-stupanj degradacije). |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 14 <-- 14 --> PDF |
J. Rusa: UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST´ LUŽNJAK (Querem robiir) Šumarski list br. II- 12, CXXII (I99S), 491-506 Post. puči (%) 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 stupanj 1 stupanj 2 stupanj 3 stupanj 4 stupanj a) E3() stupanj 1 stupanj LJ 2 stupanj 3 stupanj H 4 stupanj Post. puči (%) 35 r 30 25 20 15 0 stupanj 1 stupanj 2 stupanj 3 stupanj 4 stupanj 0 stupanj * 0 stupanj ™ 2 stupanj 3 stupanj 4 stupanj b) D Slika 6. Histogram] postotka puči listova hrasta lužnjaka kristalnim (0. stupanj) i amorfnim voskom u obliku krasta (1 .-4. stupanj) na b) stomatalnom obrubu puči listova uz odlagalište fosfogipsa c) na stomatalnom obrubu puči listova iz sjemenske sastojine (kontrola) staništa pak prekriven samo kristalnim voskom (0. stukristalnim voskom (0. stupanj) i postotak puči s kristalpanj; slika 3b). Faze degradacije kristalnog u amorfni nim i amorfnim voskom (1.-4. stupanj degradacije) na vosak u tom razvojnom stadiju lista nisu zapažene. Kastomatalnom obrubu s listova neposredno uz odlagaliko se list razvijao i rastao do konačnog oblika i dužine, šte (slika 5a) i s listova iz sjemenske sastojine (slika kristali voska na listovima s obje lokacije postupno su 5b). Neparametarskom usporedbom, primjenom tzv. se tuzionirali i aglomerirali u amorfne kraste (1. - 4. sturun testa, uzoraka sastojine uz odlagalište i sjemenske panj degradacije; slika 3a i b, 4a i b). Međutim, početak sastojine, pokazalo se da medu uzorcima postoji znai intenzitet degradacije bili su različiti s obzirom na stačajna razlika i bez primjene statističkih testova. Naime, nište. Uz odlagalište fosfogipsa fuzija i aglomeracija očigledan je značajno visok postotak puči s 4. stupnjem kristalnog voska počinjala je ranije i bila je izraženija. degradacije kristalnog voska na listovima uz odlagaliNa tom su staništu osobito znatno ranije počeli 3. i 4. šte, dok 4. stupanj degradacije na pucima listova iz sjestupanj degradacije. 4. stupanj degradacije zabilježen menske sastojine, kako je već spomenuto, uopće nije je samo na lokaciji uz odlagalište. zabilježen. Postotak puči s 1., 2. i 3. stupnjem degradacije kristalnog voska, poglavito drugim, bio je znatno Kvantitavna analiza degradacije kristalnog voska u niži uz odlagalište fosfogipsa (slika 6a i b). amorfni vosak također je ukazala na razlike između sastojina. Na slici 5a i b prikazanje postotak puči samo s |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 15 <-- 15 --> PDF |
J. Rosa: UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Quen-us rohur) Šumarski list hr. II 12, CXXII (1998), 491-506 RASPRAVA - Discussion U ovom radu ponajprije je istraživana citotoksičnost, odnosno učinak različitih koncentracija fosfogipsa iz odlagališta na proces mitoze i pojavu kromosomskih aberacija u meristemskim stanicama hrasta lužnjaka. Istražen je i utjecaj fosfogipsa na klijance hrasta lužnjaka dobivene iz žireva sakupljenih na staništu uz odlagalište fosfogipsa, te iz žireva sjemenske sastojinc kao kontrole. Citogenetičke analize meristemskih stanica vrška korjenčića hrasta lužnjaka nakon 24-satnog tretmana pokazale su značajno smanjenje mitotske aktivnosti. Samo kod tretmana 2,5%-tnom koncentracijom mitotska aktivnost značajnije se razlikovala od kontrole. Uočene su mitotske aberacije kao posljedica poremećaja funkcije diobenog vretena i to c-mitotički učinak, koji se porastom koncentracije povećavao, te višepolarno diobeno vreteno. Takoder su uočeni mikronukleusi uz interfazne jezgre. Nakon 24-satnog oporavka nije došlo do značajnije promjene mitotske aktivnosti. Mitotska aktivnost je i dalje ostala relativno slaba, ali je primijećeno više kromosomskih aberacija subkromatidnog tipa kao što je sljepljivanje kromosoma. U manjem je broju uočena višepolarnost u anafazi, dok mikronukleusi nisu uočeni. U ovom je istraživanju mitostumulativan učinak fosfogipsa na stanice hrasta lužnjaka bio opažen kod koncentracije od 2,5%. Opaženi učinak ukazuje da fosfogips u određenim koncentracijama možda može imati i kancerogeni učinak, upravo zbog stimulativnog djelovanja na staničnu diobu. Naime, dosadašnja istraživanja upućuju na povezanost neoplastične transformacije i nepravilne regulacije mitotskog ciklusa (Schle gel iCraig, 1991). Da bi se potvrdila osjetljivost hrasta lužnjaka, odnosno mogućnost primjene te vrste u testovima genotoksičnosti, u istraživanju je istovremeno korišten i Allium- test, kao kontrolni test. Ovaj test provodi se od 1938. godine kada gaje uveo Levan, upotrijebivši korjenčiće mladih lukovica običnog luka Allium čepa L. Od tada pa sve do danas to je jedan od najčešće upotrebljavanih testova za proučavanje djelovanja različitih kemijskih spojeva na biljne kromosome (Fiske s j ö, 1988). Allium-test se pokazao pogodan za utvrđivanje kromosomskih i genomskih mutacija, a također i za ispitivanje djelovanja različitih supstanci na proces mitoze u cjelini. U novije vrijeme sve se češće koristi kao standard za utvrđivanje prisutnosti genotoksičnih zagađivača u prirodi (Fiskesjö, 1985; Rank i Nielsen, 1997). Rezultati dobiveni Allium-testom, ukazali su na toksičnost fosfogipsa. Citogenetička analiza meristemskih stanica luka nakon 24-satnog tretmana pokazala je mi todepresivan učinak fosfogipsa. Izuzetak je bila koncentracija fosfogipsa od 0,5% kod koje je došlo do značajnijeg porasta mitotske aktivnosti. Slično djelovanje uočili su Pape š i sur. (1989). Primjenom Allium-testa za djelovanje herbicida cijanazina, utvrdili su da kod kratkih tretmana (24 sata) male koncentracije cijanazina djeluju mitodepresivno, dok u produljenim tretmanima djeluju kao mitostimulansi. Samo kod visokih koncentracija mitotska aktivnost bila je slaba. U našem je istraživanju mitostumulativan učinak u stanicama luka bio opažen kod koncentracije od 0,5% fosfogipsa, dok je kod hrasta lužnjaka takav učinak imala 5x veća koncentracija (2,5%). Opaženi učinak ukazuje da fosfogips u određenim koncentracijama možda može imati i kancerogeni učinak, upravo zbog stimulativnog djelovanja na staničnu diobu. Ova dva testa citotoksičnosti pokazala su postojanje značajnih razlika u načinu i stupnju djelovanja fosfogipsa na stanice hrasta lužnjaka i luka. Slični rezultati ustanovljeni su usporednim istraživanjima utjecaja iona teških metala (AF ) na stanice luka, smreke (Picea abies L.), bukve i hrasta lužnjaka. Naime, ustanovljeno je da nakon tretmana istim koncentracijama iona dolazi do različitih degradacijskih oblika stanica kod istraživanih vrsta. Kod smreke je uočen isti tip aberacija kao i kod luka, ali tek nakon tretmana od devet dana, za razliku od bukve i hrasta lužnjaka, kod kojih u istom razdoblju i s istim tretmanom nisu uočene takve aberacije (Fiskesjö, 1990). Dobivene razlike u broju i vrstama kromosomskih aberacija kod stanica hrasta lužnjaka u odnosu na stanice luka mogle bi biti posljedice razlike u veličini kromosoma. Dok kod luka veličina kromosoma iznosi od 6,42-12,76 Lim (Puizina , 1997), bjelogorične drvenaste vrste imaju male kromosome, osobito hrast lužnjak kod kojega veličina kromosoma iznosi od 2,49 do 6,26 um (O h r i i A h u j a, 1990). Budući da se smreka s izrazito velikim kromosomima 7,5-12,5um (Papeš i sur., 1997) pokazala vrlo osjetljiva na prisutnost štetnih supstanci u okolišu, moglo bi se pretpostaviti da vrste s malim genomom imaju veću razinu tolerancije prema različitim kemijskim spojevima. Druškovi č (1988a; 1988b) je utvrdila da se s vidljivim znakovima oštećenja na smreci povećava stupanj oštećenja genetičkog materijala, koji se očituje u velikom broju kromosomskih aberacija. Provedena istraživanja pokazala su da tretmani istim koncentracijama otopine fosfogipsa kod luka izazivaju značajan broj kromosomskih aberacija, dok su kod hrasta lužnjaka uglavnom opažane mitotske aberacije, i to u puno manjem broju. Glede rezultata testova provedenih u laboratorijskim uvjetima na hrastu i luku, bilo je za očekivati da će 501 |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 16 <-- 16 --> PDF |
.1. Koša: UTJECAJ FOSFOGIPSA I/. INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK {Querem mhur) Šumarski list br. 11-12. CXXII (1998), 491-506 slični rezultati biti potvrđeni citogenetičkim istraživanjima klijanaca hrasta iz prirodnih staništa. Istraživanja odnosa ekoloških uvjeta i oštećenja genetičkog materijala provedena na meristemskim stanicama vrškova korijena klijanaca iz žireva sakupljenih u blizini odlagališta fosfogipsa i žireva sjemenske sastojine, ukazala su na neke različitosti. Stabla uz odlagalište imala su vidljive znakove oštećenja krošanja za razliku od kontrolnih. Kod mitotske aktivnosti nije bilo značajnijih razlika, uglavnom je ista bila jednaka ili nešto veća od kontrolnog uzorka. U uzorcima sakupljenim uz odlagalište, uočeno je više stanica s aberacijama. Najčešće su to bili poremećaji u funkciji diobenog vretena. Slične rezultate objavili su Zoldo š i sur., (1994; 1997; Be sendorf er i sur. (1996) prateći tijek mitoze u meristemskim stanicama klijanaca iz populacije hrasta lužnjaka u okolici Bjelovara. Spomenuti autori uzimali su uzorke ispod stabala od 0. do 4. stupnja oštećenja i pratili pojavu kromosomskih aberacija, te su utvrdili da postoji poremećaj funkcionalnosti diobenog vretena kod stabala većeg stupnja oštećenja. Dok su sve provedene citogenetičke analize na crnogoričnim vrstama potvrdile veliku osjetljivost na prisutnost gcnotoksičnih supstanci u okolišu, citogenetičke analize na hrastu lužnjaku pokazale su se nedostatnima za objašnjenja vidljivih znakova oštećenja. Kako je hrast lužnjak dugoživuća vrsta i ima relativno mali genom, svega 1,59 pg (Zoldo š i sur., 1997), on pokazuje veliku razinu tolerancije prema prisutnosti različitih genotoksičnih tvari u okolišu. Visoka razina tolerancije hrasta lužnjaka potvrđena je i ovim istraživanjima utjecaja fosfogipsa iz odlagališta. Pored toga, odlagalište u svome sadašnjem kapacitetu postoji od 1987. godine, stoje očigledno kratko razdoblje za utvrđivanje značajnijih citogenetičkih oštećenja. Vidljiva oštećenja na hrastu lužnjaku vjerojatnije su posljedica morfoloških i fizioloških poremećaja koji su nastali od taloženja velikih količina fluorida iz okoliša. Dosadašnja istraživanja na biljnom materijalu u područjima velikih emisija fluorida ukazala su na izmijenjene morfološke karakteristike i smanjenu sposobnost plodonošenja(Klumpp i sur., 1994). Utvrđena količina fluorida u lišću hrasta lužnjaka iz staništa u blizini odlagališta fosfogipsa bila je značajno ZAKLJUČAK 1. Citogenetičke analize provedene na klijancima hrasta lužnjaka nakon 24-satnog tretmana fosfogipsom iz odlagališta, ukazale su na smanjenu mitotsku aktivnost u ovisnosti o razrijeđenjima i na pojavu aberacija u odnosu na kontrolu. Samo kod koncentracije od 2,5 % veća nego u lišću hrasta lužnjaka na staništu 2 km uda ljenom od odlagališta. Epikutikularni vosak na površini listova hrastova pri marno je razvijen u obliku kristalnih listića, kristaloida (engl. "Platelets") koji se nalaze na stomatalnom obrubu puci, ali također i na površini periklinskih stijenki obi čnih epidermalnih stanica. Obično su složeni okomito na obrub puci. Tijekom vremena kristaloidi epikutikular nog voska se fuzioniraju i aglomeriraju u amorfni vosak koji je poznat pod nazivom amorfne kraste. Istraživanja epikutikularnog voska pomoću rasterskog elektronskog mikroskopa, u ovome radu ukazuju na značajne razlike između listova dvaju staništa. Opažene razlike odnose se na pojavu i količinu epikutikularnog voska. Stanje epikutikularnog voska u prva dva razvojna stadija lista neposredno uz odlagalište, kao i u kontroli, bila je gotovo jednaka, dok je u višim stadijima razvoja lista došlo do značajne razlike. 4. stupanj degradacije epikutikularnog voska (pojava krasta u količini od 81-100%) zabilježen je samo na pucima listova uz odlagalište. Budući da su analizirani listovi iz obje sastojine iste starosti, može se zaključiti daje proces degradacije uz odlagalište tekao brže. Na osnovi dobivenih rezultata može se pretpostaviti daje količina fluorida u lišću uz odlagalište izazvala prijevremenu degradaciji kristalnog epikutikularnog voska. To je moglo utjecati na promjene fenotipskih karakteristika stabala uz odlagalište i kao krajnji rezultat na smanjenje vitalnosti stabala i sposobnosti prirodne reprodukcije. Sličnu pojavu degradacije epikutikularnog voska zabilježili su Bač ić i sur. (1997b), na iglicama alepskog bora (Pinus halepensis Arnold.). Utvrđena je razlika u izgledu puci i stanju epikutikularnog voska sa staništa u blizini tvornice cementa u Solinu i onoga izvan doticaja emisije cementne prašine. Dok je na iglicama u blizini tvornice opažena i "erupcija voska" (porast produkcije epikutikularnog voska), na kontrolnom uzorku to nije uočeno. Autori su utvrdili povezanost između produkcije epikutikularnog voska i količine čestica kalcija iz cementne prašine taloženih na površini iglica. Veliki dio puci ostao je blokiran uslijed nataložene cementne prašine, što je rezultiralo pojačanim razvojem amorfnog voska te preranim odbacivanjem iglica. - Conclusion uočeno je značajnije povećanje mitotske aktivnosti. S povećanjem koncentracija povećavao se broj aberacija i to puno učestalije bile su mitotske od kromosomskih. Kod svih razrijeđenja pojavile su se aberacije i to uglavnom c-mitoza i lutajući kromosomi, nastale kao rezultat |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 17 <-- 17 --> PDF |
.1. Rosa: UTJLCA.I FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Quereus ro/mr) Šumarski list br. 11-12, CXXII (1998), 491-506 poremećaja funkcije diobenog vretena. Učestalost i vrste kromosomskih aberacija ovisile su o koncentracijama fosfogipsa iz odlagališta. Nakon 24-satnog oporavka kod svih koncentracija nije došlo do značajnije promjene mitotske aktivnosti. Ona je i dalje ostala slaba, ali je bilo više subkromatidnih od mitotskih aberacija. Najviše je zabilježeno sljepljenih kromosoma. 2. Provedeni Allium-test ukazao je na geno- i citotoksičnost fosfogipsa nakon 24-satnog tretmana kao i nakon 24-satnog oporavka. Uočeno je zaostajanje rasta korjenčića nakon petodnevnog tretmana provedenim koncentracijama. U stanicama vrškova korjenčića tretiranim svim koncentracijama, pojavile su se kromosomske i mitotske aberacije. Od kromosomskih aberacija najzastupljeniji su bili kromosomski prekidi, dok su mitotske aberacije najčešće bile lutajući kromosomi i c-mitoza. Usporedna analiza kromosomskih aberacija u luka i hrasta lužnjaka ukazala je na učestalije kromosomske aberacije u luka, dok su kod hrasta lužnjaka učestalije bile mitotske promjene. 3. U stanicama vrškova korjenčića hrasta lužnjaka neposredno uz odlagalište, kao i u kontroli nije bilo značajnije razlike u mitotskoj aktivnosti, ali je ipak nešto veća mitotska aktivnost utvrđena u klijancima uz odlagalište. Međutim uočene su značajne razlike u broju i vrsti mitotskih i kromosomskih aberacija. Najčešće su to bili poremećaji u funkciji diobenog vretena. 4. U lišću hrasta lužnjaka neposredno uz odlagalište utvrđena je povećana količina fluorida, što se može povezati s pojavom degradacije kristalnog epikutikularnog voska 4. stupnja, tj. razvojem amorfne voštane kraste koja prekriva stomatalni obrub gotovo preko 50% analiziranih puci listova u količini od 80-100%, a koja u kontroli nije zabilježena. Slika 7. Izgled kazeta u koje se odlaže fosfogips Phoshogypsum and waste waters from factories in Kutina Za rast i razvoj biljaka potrebni su mnogi makro i mikro elementi, koji se u prirodi nalaze u oblicima nepristupačnim biljkama. Stoga se pri proizvodnji mineralnih gnojiva obradom prirodnih soli, hranjiva prevode u oblik lakše pristupačan biljkama. INA-Petrokemija d.o.o., Kutina, s ukupnom proizvodnjom od 1,5 milijuna tona gnojiva godišnje, postala je najveći proizvođač mineralnih gnojiva u ovom dijelu Europe (Gosp. i okoliš, 1996. br. 5). Osnovne sirovine za proizvodnju kompleksnih NPK gnojiva su fosfatne rude, amonijak i kalijeve soli. Reakcijom fosfatne rude i sulfatne kiseline nastaje fosfatna kiselina i fosfogips kao tehnološki otpad. Fosfatna kiselina s amonijakom daje amonijeve fosfate, a uz dodatak kalijevih soli nastaje NPK kompleksno gnojivo. Fosfogips se kao 25 do 30%-tna vodena suspenzija hidraulički transportira od postrojenja do odlagališta udaljenog 5 km od tvornice. |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 18 <-- 18 --> PDF |
J. Rosa: UTJKCA.I FOSFOGIPSA IX INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Oiieicus rubur) Šumarski list hr. 11-12, CXXII (1998), 491-506 LITERATURA References B a č i ć, T. 1996: Note on use of some micro-morphological features in distinction of three pubescent oaks in Croatia. Acta Biologica Cracoviensia, Series: Botanica 38, 67-72. B a č i ć, T. 1997a: Comparative SEM investigations of the abaxial leaf epidermis of Quercus cerris L. var. cerris Lond. and Quercus cerris L. var. austriaca (Willd.) Lond. from Croatia. Acta Biologica Cracoviensia, Series: Botanica 39, 43-46. Bačić,T., Lynch, A.H., Cutler, D. 1997b: Reactions to cement factory dust contamination by Pi- nus halepensis leaves. New Phytologist (u tisku). Bačić, T., Popović, Ž. 1998: Preliminary report on epicuticular wax surface condition on stomata of Abies alba Mill, needles from National park "Risnjak" in Croatia Acta Biologica Cracoviensia, Series: Botanica (u tisku). Baker , E. A. 1973: Chemistry andmorfology of plant epicuticular waxes. Long Ashton Research Station, University of Bristol, Bristol BS18 9AF. Bavcon,J., Druškovič,B.,Papeš,D. 1994: Germination of seeds and citogenetic analysis of the spruce in differently polluted areas of Slovenia. Phyton 33, 267-277. Besendorfer, V., Zoldoš, V., Peškan, T., Krs nik- Rasol, M., Littvay, T, Papeš, D. 1996: Identification of potential cytogenetical and biochemical markers in bioindication of common oak forests. Phyton (Horn, Austria) 36(3), 139-146. D r u š k o v i č, B. 1988a: Citogenetska bioindikacija I- Uporaba citogenetske analize pri odkrivanju delovanja genotoksičnih polutantov na gozdno drevje, Biološki Vestnik 36, 1-18. Druškovič , B. 1988b: Citogenetska Bioindikacija II- Prikaz načina ocenjivanja obremenjenosti genetskoga Materiali in oceana ogroženosti smreke na posamezni lokalitet, Biološki Vestnik 36, 31 -44. F i s k e s j ö, G. 1985: The Allium test as a standard in environmental monitoring. Heraditas 102, 99-112. Fi skesj ö, G. 1988: The Allium test - an alternative in envinomental studies: the relative toxicity of metal ions. Mutation Research 197, 243-260. F i s k e s j ö, G. 1990: Occurrence and degeneration of "Al-structures" in root cap cells of Allium cepa L. after A1-treatment. Hereditas 112, 193-202. Fi skesj ö, G 1993: The Allium test in wastewater minitoring. Envinomental Toxicology and Water Quality, An International Journal 8, 291-298. Huttunen, S., Laine, K. 1983: Effects of air-borne pollutants on the surface wax structure of Pinus sylvestris needles. Annales Botanici Fennici 20, 79-86. Klumpp, A., Klumpp G. 1996: Fluoride impact on native tree spcies of the atlantic forest near Cuba- to, Brazil. Water, Air and Soil Pollution 87, 57-71. Levan , A. 1938: The effects of colchicine on root mitosis in Allium. Hereditas 24,471-486. Müller, M.,Guttenberger,H., Grill, D., Druš kovič, B., Paradiž, J. 1991: A cytogenetic method for examining the vitality of spruces. Phyton 31, 143-155. Müller, M., Grill D., Guttenberger H. 1994a: The effects of interactions between ozone and C02 on the chromosomes of Norway Spruce root Meristems. Phyton 34, 321-335. Ohri, D.,Ahuja,M.R. 1990: Giemsa C-banded karyotype in Quercus L. (Oak). Silvae Genetica 39, 216-219. Papeš, D. Besendorfer, V., Bosiljevac, V. 1989: The Allium-test response to cyanazine. Acta Bot.anica Croatica 48, 39-46. Papeš, D., Jeli nie, S., Cerbah, M., Yakov lev, S., S. 1997: Fluorescent chromosomal banding in Picea omorika and P. abies. U: Borzan, Z. Schlarbaum, S.E. (ed.), Cytogenetic Studies of Forest Trees and Skrub Species. Proc. First IUFRO Cytogenetics Working Party S2.04-08 Symposium, Brijuni 8-11,09.1993.103-109. Pavlica, M., Puizina, J., Papeš, D. 1995: Differences in response to Maleic hydrazide observed in diploid and triploid shallot root-tip cells. Periodicum Biologorum 97(4), 337-342. P u i z i n a, J. 1997: Citogenetička i molekularno genetička obilježja prirodnih, hibridnih i poliploidnih formi crvenog luka (Allium cepa L.) Doktorska disertacija. Sveučilište u Zagrebu, 1997. Rank, J., Ni el sen, M.FI. \991:A Ilium cepa anaphase- telophase root tip chromosome aberration assay on N-methyl-N-nitrosourea, maleic hydrazide, sodium azide, andethyl methanesulfonate. Mutation Research 390, 121 -127. Riding, R.T., Percy, K.E. 1985: Effects of S02 and other air pollutants on the morphology of epicuticular waxes on needles of Pinus strobus and Pinus banksiana. New Phytology 99, 555-563. Sauter, J.J., Voss, J.U. 1986: SEM-observations on the structural degradation of epistomatal waxes |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 19 <-- 19 --> PDF |
J. Rosa: UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Querem rohur) Šumarski list br. 11-12, CXXII (1998), 491-506 in Picea abies ( L). Karst, and its possible role in lyses in determination of damage degree of com the "Fichtensterben". European Journal of Forest mon oak forests. Radovi 29( 1), 151 -160. Pathology 16,408-423. Zoldoš, V., Besendorfer, V., Littvay, T., PaSchlegel, R., Craig, R.N. 1991: Mitosis: Normal pes, D. 1994b: The common oak (Quercus rocontrol mechanisms and consequences of aber-bur L.) as potential test plant for cytotoxicyti rant regulation in mammalian cells. U: Perspe- monitoring. Periodicum Biologorum 96 (4), ctives on cellular regulation: From bacteria to 490-492. cancer (J. Campsi, D.D. Cunmngam, M. Riley Zoldoš, V., Besendorfer, V ., Jelenić, S., Loreds), wiley-liss, inc., New York, 253-249. ko v i Ć, Z., Littvay, T., Pape š, D. 1997: Cy- Thijsse G.,Baas,P. 1990: "Natural" and NH3 indu- togenetic damages as an indicator of pedunculate ced variation in epicuticular needle wax mor- oak forest decline. U: Borzan, Ž. Schlarbaum, phology of Pseudotsuga menziessi. Trees: Struc- S.E. (ed.), Cytogenetic Studies of Forest Trees ture and Function 4, 111-119. and Skrub Species. Proc. First IUFRO Cytoge- Zoldoš, V, Li ttvay,T, Besendorfer, V., Jele - netics Working Party S2.04-08 Symposium, Brinić, S.,Lorković,Z.,Papeš,D. 1994a: The juni 8-11, 09.1993.275-284. application of citogenetic and biochemical ana- SUMMARY: Decline and decay of pedunculate oak forests (Quercus robur L.) becomes a more and more important problem of forestry in Croatia. Decay of forests is obvious near industrial formations and their dumps. The effect of phosphogypsum and waste waters of fertiliser factories in Kutina on pedunculate oak forests which are located near these factories is examined in this elaboration. The chemical analysis of the water from the dumps has proved the presence of heavy metals (AI, Cd and others), as well as a remarkable low pH value of 1,2-2,6. The pedunculate oak growing in the surrounding of the dump showed 60-70% of the crown damage and therefore belongs to the category of highly damaged trees. As a first step in our investigation we applied a short-term cytotoxicity-test. Root-tip meristematic cells were treated by different dilution rates (from 0,5% to 10%>) of phosphogypsum from the dump. Roots were excised from the sprouts germinated in laboratory from the acorns gathered in the tree seed stand. Mitotic activity decreased with an increase of concentration, except for the concentration of 2,5% where the opposite effect was noticed. All concentrations caused the same cytotoxic effect e. i. mitotic aberrations such as c-mitosis and lagging chromosomes appeared as a result of the spindle disturbances. The most frequent were subchromatide aberrations such as sticking of the chromosomes. There was no significant change of the mitotic activity after a 24-hour recovery for any of the concentrations. Mitotic activity remained low and even higher rate of the subchromatide aberrations were noticed. Allium-test was applied as a control test of the cyto- and genotoxicity of the phosphogypsum from the dumps. Bulbs of the onion Allium ascalonicum were germinated in the tap water and treated subsequently with the same dilutions of phosphogypsum that were used in cytotoxicity test with roots of pedunculate oak. As a negative control we used onions germinated in tap water while onions treated with maleichydrazide served as a positive control. Allium-test confirmed cyto- and genotoxicity of phospogypsum from the dumps. Important inhibition of the roots´ growth after a five-days-treatment |
ŠUMARSKI LIST 11-12/1998 str. 20 <-- 20 --> PDF |
.1. Rosa: UTJECAJ FOSFOGIPSA IZ INDUSTRIJSKOG ODLAGALIŠTA NA HRAST LUŽNJAK (Qtieirus mhur) Šumarski lisl hr. 11-12. CXX1I (1998), 491-506 with the all concentrations was noticed. Although mitotic activity was hardly lowered, a high number of the chromosomal aberrations was noticed of which chromosome breaks were the most frequent ones. The most frequent mitotic aberrations were c-mitosis and vagrant chromosomes. In order to establish the immediate influence of phosphogypsum dumps on cytogenetic changes of pedunculate oak we analysed root-tip cells of the seedlings germinated from acorns which were collected from trees growing close to the dump. Seedlings germinated from acorns collected in the seedling stand served as negative control. No significant difference of the mitotic activity between the germs near the dump and germs from the seedling stand was noticed. On the other hand, the germs near the dump showed twice higher rate of aberrations. Two types of chromosome aberrations; sticking and anaphase bridges, and three types of mitotic aberrations; multipolar spindle, c-mitosis and vagrant chromosomes, were noticed Apart from the cytogenetic analyses of pedunculate oak, fluoride quantity in the leafs of the trees growing close to phosphogypsum dumps as well as trees from the seedling stand (control) was established. As increased quantity of fluoride in the leaves of the oaks near the dump was noticed, we analysed morphology of the epicuticular wax in leafs of the different development stages using an electrone-scanning microscope. The analysis revealed the connection between fluoride quantity in the leaves of pedunculate oak and the degree of epicuticular wax degradation. In other words, the early degradation (so called crust) of epicuticular wax on the stomata in the leaves of oaks close to the dump was recorded, while in the control leaves the same was not observed. Our research revealed the effect-complexity of the phosphogypsum dump on the vitality and the reproductive capacity of pedunculate oak. |