MARC

 008260311s2025        us                                    eng  d
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■040    ▼aMiAaPQD▼beng▼cMiAaPQD▼erda
■082    ▼a631
■1001  ▼aMurawska-Wlodarczyk,  Kamila▼eauthor.▼0(orcid)0000-0002-8417-757X
■24510▼aLinking  Plant  Adaptation,  Stress  Responses,  and  Plant-Soil-Microbe  Interactions  in  Metal  Contaminated  Mine  Tailings:  Phytoremediation  Potential  of  emAtriplex  lentiformis/em  ▼cKamila  Murawska-Wlodarczyk
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Arizona▼c2025
■264  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a1  electronic  resource  (184  pages)
■336    ▼atext▼btxt▼2rdacontent
■337    ▼acomputer▼bc▼2rdamedia
■338    ▼aonline  resource▼bcr▼2rdacarrier
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-11,  Section:  B.
■500    ▼aIncludes  supplementary  digital  materials.
■500    ▼aAdvisors:  Babst-Kostecka,  Alicja    Committee  members:  Maier,  Raina  M.;  Tfaily,  Malak;  Duhamel,  Solange.
■5021  ▼bPh.D.▼cThe  University  of  Arizona▼d2025.
■520    ▼aPhytoremediation  is  a  sustainable  and  eco-friendly  approach  to  reclaim  legacy  mine  sites.  However,  unfavorable  biogeochemical  characteristics  of  legacy  mine  tailings,  including  low  fertility,  high  salinity,  lack  of  soil  structure,  and  high  concentrations  of  toxic  metal(loid)s,  often  hinder  plant  establishment  and  limit  the  success  of  phytoremediation,  particularly  in  arid  and  semi-arid  areas.  To  overcome  these  challenges,  various  strategies  have  been  implemented,  such  as  capping  tailings  with  a  topsoil  layer  or  utilizing  compost-assisted  direct  planting.  Yet,  the  success  of  these  methods  remains  inconsistent  due  to  specific  plant  responses  and  their  sensitivity  to  local  environmental  conditions.  Moreover,  prolonged  exposure  to  adverse  abiotic  and  biotic  conditions  may  not  only  trigger  stress  responses  but  also  drive  cumulative  adaptive  changes  in  plants.  Therefore,  this  study  explores  multiple  aspects  of  plant  adaptation,  stress  responses,  and  plant-soil-microbe  interactions  in  phytoremediation.The  selected  model  species  for  this  study  is  Atriplex  lentiformis  -  a  metal-tolerant,  halophytic  species  native  to  the  U.S.  Southwest  and  northern  Mexico.  Despite  its  frequent  use  in  phytoremediation  projects,  the  species'  responses  to  diverse  environmental  conditions,  its  establishment  across  various  soil  substrates,  and  its  patterns  of  metal  tolerance  and  accumulation  patterns  remain  poorly  understood.  This  dissertation  aims  to:  i)  investigate  how  long-term  exposure  to  metal-contaminated  mine  tailings  influences  reproductive  strategies,  including  germination  success,  elemental  uptake,  and  allocation  within  seeds;  ii)  assess  how  biochemical  variability  in  topsoil  stockpile  materials  affects  A.  lentiformis  seed  germination  and  early  plant  establishment;  and  iii)  examine  metal  accumulation  patterns  and  stress  responses  in  this  species  along  a  gradient  of  metal  toxicity.Key  findings  highlight  the  strong  dependence  of  A.  lentiformis  on  soil  chemical  properties  and  microbial  community  structure.  Long-term  exposure  of  A.  lentiformis  individuals  to  metal-contaminated  mine  tailings  induced  significant  changes  in  seed  development  and  elemental  allocation,  with  notable  increases  in  Zn  accumulation.  Elevated  Zn  was  particularly  evident  as  hotspots  of  high  concentrations  in  critical  seed  embryo  regions,  raising  concerns  about  the  potential  impact  on  seed  viability.  Germination  and  early  seedling  growth  were  found  to  be  controlled  by  distinct  biochemical  soil  variables,  with  the  species  exhibiting  poor  performance  in  degraded,  nutrient-deficient  soils  derived  from  topsoil  stockpiles.  Finally,  while  the  species  generally  exhibited  a  tolerance  and  exclusion  strategy  for  most  toxic  metal(loid)s  in  soil,  extreme  soil  metal  concentrations  triggered  a  shift  to  Zn  accumulation  in  leaves.  This  switch  to  accumulation  was  strongly  linked  to  specific  microbial  taxa  originating  from  legacy  mine  tailings,  highlighting  the  importance  of  plant-microbe  interactions  in  phytoremediation  projects.This  dissertation  provides  a  comprehensive  evaluation  of  A.  lentiformis  for  phytoremediation  applications,  while  also  highlighting  potential  ecological  trade-offs  associated  with  metal  accumulation  in  plant  tissues.  Ultimately,  these  findings  contribute  to  refining  revegetation  and  phytoremediation  strategies  by  identifying  the  conditions  under  which  A.  lentiformis  is  best  suited  for  phytostabilization  or  phytoextraction,  thereby  enhancing  the  effectiveness  of  mine  site  reclamation  efforts.
■546    ▼aEnglish
■590    ▼aSchool  code:  0009
■650  4▼aEnvironmental  science
■650  4▼aMicrobiology
■650  4▼aPlant  sciences
■650  4▼aSoil  sciences
■653    ▼aMetal  contamination
■653    ▼aPhytoremediation
■653    ▼aPlant  adaptation
■653    ▼aPlant-soil-microbe  interactions
■653    ▼aSoil  microbiology
■7102  ▼aThe  University  of  Arizona▼bEnvironmental  Science.▼edegree  granting  institution.
■7201  ▼aBabst-Kostecka,  Alicja▼edegree  supervisor.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-11B.
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357175▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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