Examination of Correlation between Histidine,Sulfur, Cadmium,and Cobalt Absorption by Morus L., Robinia pseudoacacia L., and Populus nigra L.

We investigated the relationship between histidine, sulfur (S), cadmium (Cd), and cobalt (Co) in three hyperaccumulating plants, namely Morus L., Robinia pseudoacacia L., and Populus nigra L. The samples were collected around Gaziantep and Bursa cities because these two cities have more than 1,500,000 populations, in Turkey, as well as they are highly industrialized. Analyses for Cd, Co, and S were done by inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) and for histidine by high-performance liquid chromatography-mass spectrometer (HPLC-MS). Related with role of histidine in detoxification, it was considered that histidine did not bind nickel (Ni) directly in the cytoplasm, but in transport vesicles because metal-rich vesicles had been observed in the cytoplasm of cells of hyperaccumulator plants. The linear correlations were r_his-Cd = 0.70 and r_his-Co = 0.74 for P. nigra L., r_his-Co = 0.52 and r_Co-S = 0.76 for R. pseudoacacia L. It was concluded that P. nigra L. leaves can be considered as hyperaccumulators.     

The acquisition of cadmium by Lupinus albus L., Lupinus angustifolius L., and Lolium multiflorum Lam.

Das Cadmiumaneignungsvermögen von Lupinus albus L., Lupinus angustifolius L. und Lolium multiflorum Lam. Mehrere Pflanzenarten mobilisieren Bodenphosphate (P) und Kationen wie Fe und Al durch die Exsudation organischer Anionen und Protonen. Deshalb untersuchten wir das Cd‐Aneignungsver‐mögen von P‐, Fe‐, Al‐mobilisierenden Arten (Lupinus albus L., Lupinus angustifolius L.) im Vergleich zu einer nicht mobili‐sierenden Pflanzenart (Lolium multiflorum Lam.). Die Pflanzen wuchsen in zwei stark unterschiedlichen Böden (saurer Humuspodsol, karbonathaltiger Lössunterboden). Die Cd‐Aufnahme in die Sprosse war bei Weidelgras 5 bis 10 mal höher als bei Blauen bzw. Weißen Lupinen. Dieses Ergebnis hat mehrere Ursachen: 1. Das Wurzellängen/Sprossmasseverhältnis des Weidelgrases ist 2—3 mal größer als das der Lupinenpflanzen. 2. Bei Weidelgras wird ein größerer Teil des aufgenommenen Cd in die Sprosse verlagert. 3. Die Cd‐Aufnahme bei Lupinen ist im sauren Boden (Podsol) und bei P‐Mangel auch im Kalkboden niedriger als bei Weidelgras. Während im Podsol die Cd‐Konzentration der Bodenlösung unter Lupine geringer war als in der Kontrolle (Gefäße ohne Pflanzen), war sie im Kalkboden höher. Bei den Lupinen war der Efflux organischer Säureanionen, vor allem Citrat und Malat, um den Faktor 10—100 höher als bei Weidelgras. Diese Exsudation kann zu einer hohen Cd‐Komplexierung, insbesondere durch Citrat, in der Rhizosphärenbodenlösung führen (˜ 85%). Diese Ergebenisse deuten darauf hin, dass das komplexierte Cd von den Wurzeln schlechter aufgenommen wird als das freie Cd.     

Availability of several kinds of nitrogenous compounds for the growth of callus tissues from Daucus Carota L., Datura Stramonium L., Pelargonium Inquinans Ait., and Oryza Sativa L.

Plants frequently accumulate or reserve some organic nitrogenous substances of small molecules, when supplied with inorganic nitrogenous compounds in excess. It is well known that rice plants in the field accumulate asparagine when supplied with ammonium salts in excess. This phenomenon is effectively utilized as a criteria for adequate supply of nitrogen fertilizers in the field (1). Accumulation of asparagine has also been generally recognized among seedlings of various plant species grown with excess ammonium, nitrate or urea (2). With rye grass, glutamine was reported to be accumulated in leaves and sometimes excreted when ammonium sulfate was supplied in excess (3). Arginine is a major free amino acid accumulating in nitrogen fertilized apple trees (4), phosphate-deficient mulberries (5), and potassium deficient rice plants (6). Allantoin is known to be a reserve form of nitrogen in some families of higher plants, notably the Aceraceae, Leguminosae and Boraginaceae (7,8). Thus the form of reserve nitrogen compound differs with different plant species.