SERPANTİN ENDEMİĞİ Noccaea birolmutlui: NİKEL HİPERAKÜMÜLATÖRLERİ ARASINA YENİ BİR KATKI


Creative Commons License

Aksoy A., Baran U.

XII. INTERNATIONAL ECOLOGY SYMPOSIUM, Gaziantep, Türkiye, 13 - 16 Mayıs 2026, ss.582-583, (Özet Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Gaziantep
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.582-583
  • Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
  • Akdeniz Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Türkiye, nikel hiperakümülatör bitkiler açısından Kuzey Yarımküre’nin en önemli merkezlerinden biridir. Ultramafik (serpantin) toprakların geniş yayılımı sayesinde 60’tan fazla Ni hiperakümülatör takson ve 130’dan fazla serpantin endemiği bulunmaktadır. Serpantin topraklar, yüksek ağır metal içeriği ve düşük makrobesin elementleri nedeniyle bitkiler üzerinde güçlü bir seçilim baskısı oluşturur ve metal toleransı ile hiperakümülasyon gibi özel adaptasyonların gelişmesine yol açmaktadır. Türkiye’deki hiperakümülatörlerin büyük çoğunluğu Brassicaceae familyasında, özellikle Odontarrhena (eski Alyssum), Noccaea (eski Thlaspi) ve Bornmuellera cinslerinde yoğunlaşmaktadır. Genellikle yaprak dokusunda 1000 mg kg⁻¹ üzerindeki Ni birikimi hiperakümülasyon için temel kriter olarak kabul edilmektedir. Türkiye’de coğrafi olarak Muğla, Hatay, Erzincan ve Konya gibi bölgeler hiperakümülatör çeşitliliği açısından öne çıkmaktadır. Ancak özellikle Orta ve Doğu Anadolu’daki birçok ultramafik alan hâlâ yeterince araştırılmamıştır. Bu nedenle Türkiye, hem yeni hiperakümülatör türlerin keşfi hem de metal tolerans mekanizmalarının anlaşılması açısından önemli bir araştırma potansiyeli ve saha imkanı sunmaktadır.

 

Noccaea birolmutlui Özgişi & Özüdoğru, Güneybatı Anadolu’da Isparta ili sınırları içerisindeki Kızıldağ Milli Parkı’ndan 2018 yılında yeni bir tür olarak tanımlanmıştır. Sedir (Cedrus libani) orman açıklıklarında, yaklaşık 1400–1500 m yükseltilerde yayılış göstermekte olan bu tür son derece dar bir dağılıma (~1 km²) sahiptir ve düşük popülasyon büyüklüğü (<1000 birey) nedeniyle kritik tehlike altında (CR) olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışma kapsamında Noccaea birolmutlui ve yetiştiği alandaki topraktan element analizi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar bu bitkinin nikel hiperakümülatörü olduğunu göstermektedir. Yaprak dokusunda belirlenen yüksek nikel konsantrasyonu (5391 ppm), klasik hiperakümülatör eşik değerinin (1000 ppm) oldukça üzerindedir. Benzer şekilde kök (1319 ppm) ve toprak (684 ppm) değerleri ile birlikte değerlendirildiğinde, türün etkin bir alım ve translokasyon kapasitesine sahip olduğu anlaşılmaktadır. Bu bulgular, Noccaea birolmutlui’nin yalnızca serpantin endemiği bir takson olmanın ötesinde, fitoremediasyon uygulamaları ve metal homeostazı çalışmalarında değerlendirilebilecek önemli bir genetik kaynak ve güçlü bir hiperakümülatör tür olduğunu ortaya koymaktadır. Türün ileride gerçekleştirilecek genomik ve proteomik düzeydeki kapsamlı analizlerle incelenmesi, hiperakümülasyonun altında yatan moleküler ve fizyolojik mekanizmaların aydınlatılmasına önemli katkılar sağlayabilir. Ayrıca, bu bitkinin doğal mikroflorasında yer alan bitki büyümesini teşvik eden bakterilerin (PGPB), hem fitoremediasyon süreçlerinde destekleyici biyolojik ajanlar hem de sürdürülebilir tarım uygulamalarında biyogübre olarak değerlendirilme potansiyeli bulunmaktadır.

Türkiye represents one of the principal centers of nickel (Ni) hyperaccumulator diversity in the Northern Hemisphere. Owing to the extensive distribution of ultramafic (serpentine) substrates, the country harbors more than 60 Ni hyperaccumulator taxa and over 130 serpentine endemic species. Serpentine soils, characterized by elevated concentrations of heavy metals and low levels of essential macronutrients, impose strong edaphic selection pressures on plant communities, thereby driving the evolution of specialized adaptations such as metal tolerance and hyperaccumulation. In Türkiye, the majority of hyperaccumulator taxa are concentrated within the family Brassicaceae, particularly in the genera Odontarrhena (formerly Alyssum), Noccaea (formerly Thlaspi), and Bornmuellera. The accumulation of Ni concentrations exceeding 1000 mg kg⁻¹ in leaf tissues is widely accepted as the operational threshold for hyperaccumulation. Geographically, regions such as Muğla, Hatay, Erzincan, and Konya stand out as hotspots of hyperaccumulator diversity. Nevertheless, many ultramafic areas, particularly in Central and Eastern Anatolia, remain insufficiently explored. Consequently, Türkiye offers considerable potential for the discovery of novel hyperaccumulator taxa and for advancing our understanding of the physiological and molecular mechanisms underlying metal tolerance.

 

Noccaea birolmutlui Özgişi & Özüdoğru was described as a new species in 2018 from Kızıldağ National Park, located within the boundaries of Isparta Province in southwestern Anatolia. This species occurs in openings of Cedrus libani forests at elevations of approximately 1400–1500 m and exhibits an extremely restricted distribution (~1 km²). Due to its limited population size (<1000 individuals), it has been assessed as Critically Endangered (CR). In the present study, elemental analyses were conducted on both N. birolmutlui and the associated soil from its natural habitat. The results clearly demonstrate that this species is a Ni hyperaccumulator. The exceptionally high Ni concentration detected in leaf tissues (5391 ppm) greatly exceeds the conventional hyperaccumulation threshold (1000 ppm). When considered alongside root (1319 ppm) and soil (684 ppm) Ni concentrations, these findings indicate an efficient uptake and translocation capacity. Collectively, these results suggest that N. birolmutlui is not only a serpentine endemic taxon but also a potent hyperaccumulator species with significant potential as a genetic resource for phytoremediation applications and studies on metal homeostasis. Future investigations employing comprehensive genomic and proteomic approaches may provide critical insights into the molecular and physiological mechanisms governing hyperaccumulation. Furthermore, plant growth-promoting bacteria (PGPB) associated with the native microbiota of this species may serve as promising biological agents to enhance phytoremediation efficiency and as biofertilizers in sustainable agricultural systems.