Vermikompostun genotoksik ve antigenotoksik etkilerinin bitki doku kültüründe Allium testi ile incelenmesi
The examination of the genotoxic and antigenotoxic effects of vermicompost at plant tissue culture with Allium test
Yazar: BUSENAZ TUNCAY
Danışman: PROF. DR. DENİZ YÜZBAŞIOĞLU ; DOÇ. DR. ÇİĞDEM ALEV ÖZEL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Doku kültürü = Tissue culture ; Sitogenetik = Cytogenetics ; Sitogenetik analiz = Cytogenetic analysis

Özet:
Vermikompost, çeşitli organik atıkların solucanlar tarafından besleyici "organik gübrelere" dönüştürülmesi amacıyla yapılan vermikültür çalışmaları sonucunda elde edilmektedir. Doku kültürü, besleyici kültür ortamı ve bitki hücrelerinin, dokularının ve organlarının büyümesi için kontrollü aseptik koşullar ile gerçekleştirilir. Bu çalışmada solucan gübresinin 24 ve 48 saatlik uygulama süresince doku kültüründe Allium testi ile genotoksik ve antigenotoksik etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Kök uçlarına üç farklı protokol uygulanmıştır; 1) A. cepa kök uçları, genotoksik potansiyeli belirlemek için 24 ve 48 saat boyunca 0, 5000, 10000, 20000, 40000 ve 80000 μg/mL konsantrasyonlarda vermikompost ile muamele edilmiştir. 2) A.cepa kök uçları, antigenotoksik potansiyellerini belirlemek için 23 ve 47 saat boyunca aynı konsantrasyonlarda vermikompost ve son 1 saat boyunca H2O2 ile muamele edilmiştir (ön muamele). 3) A.cepa kök uçları da ilk 1 saat H2O2 ile ve ardından aynı konsantrasyonlarda vermikompost ile 23 ve 47 saat boyunca muamele edilmiştir (geç muamale). Sonuç olarak, neredeyse tüm vermikompost konsantrasyonları, negatif kontrole kıyasla 24 (5000 ve 20000 μg / mL hariç) ve 48 saatlik uygulamalarda mitotik indeksi (Mİ) önemli ölçüde artırmıştır. Ek olarak, vermikompost uygulaması mitotik anormallikleri önemli ölçüde artırmamıştır. Antigenotoksisite test protokolünde, vermikompostun ön ve geç muamelelerinde tüm konsantrasyonlar, her iki muamele süresinde de kök ucu hücrelerinde mitotik indeksi artırmıştır. Dahası, vermikompostun ön ve geç muamelelerinde tüm konsantrasyonlar, H2O2'in neden olduğu mitotik anormalliklerin sıklığını azaltmıştır. Bu sonuçlar, vermikompostun tek başına genotoksik etkilere neden olmadığını ve H2O2'e karşı koruyucu etki gösterdiğini ortaya koymaktadır. Bu çalışma, geleneksel tarımda yaygın olarak kullanılan vermikompostun genotoksik kimyasallara karşı antigenotoksik potansiyelini ortaya koymuştur. Ayrıca vermikompostun doku kültürü koşullarında kullanılabileceğini gösteren ilk araştırmadır.

Abstract:
Vermicompost is obtained as a result of vermiculture studies carried out to turn various organic wastes into nutritious "organic fertilizers" by worms. Tissue culture performed with the nutritious culture medium and controlled aseptic conditions for the growth of plant cells, tissues, and organs. This study aimed to investigate the genotoxic and antigenotoxic effects of vermicompost during 24 and 48 hours on Allium test in tissue culture. Three different protocols were applied to the root tips; 1) A. cepa root tips were treated with 0, 5000, 10000, 20000, 40000 and 80000 μg/mL of vermicompost for 24 and 48 hours to determine its genotoxic potential. 2) A.cepa root tips were treated with the same concentrations of vermicompost for 23 and 47 hours and H2O2 for the last 1 hour to determine their antigenotoxic potential (pretreatment). 3) A.cepa root tips were also treated with the H2O2 for the first 1 h and then same concentrations of vermicompost for 23 and 47 hours in the presence (post-treatment). As a result almosts all concentrations of vermicompost were significantly increased the mitotic index (MI) at 24 h (except 5000 and 20000 μg / mL) and 48 h treatments compared with the negative control. In addition, vermicompost treatments did not significantly increase the mitotic abnormalities. In antigenotoxicity test protokol, all the concentrations of pre- and post-treatment of vermicompost increased the frequency of MI in root tip cells at both treatment periods. Furthermore all the concentrations of pre- and post-treatment of vermicompost decreased the frequency of mitotic abnormalities induced by H2O2. These results show that while vermicompost treatment alone does not induce genotoxic effects, and vermicompost revealed protective effect agaist H2O2. This study indicated antigenotoxic potential of vermicompost, which has been extensively used in traditional agriculture, against genotoxic chemicals. This is the first research indicating that vermicompost can be used in tissue culture conditions