Yüksek doz molibden maruziyetinin teşvik ettiği çok yönlü toksisitenin Allium testi ile araştırılması
Investigation of multidirectional toxicity induced by high-dose molybdenum exposure with Allium test
Yazar: BURAK ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. KÜLTİĞİN ÇAVUŞOĞLU
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics

Özet:
Bu çalışmada temel iz element molibdenin Allium cepa L. test materyalinde teşvik ettiği çok yönlü toksisite araştırılmıştır. Fizyolojik (çimlenme yüzdesi, kök uzaması ve ağırlık kazanımı), sitogenetik (mitotik indeks=MI, mikronukleus=MN ve kromozomal anormallikler), biyokimyasal (malandialdehit=MDA, prolin, süperoksit dismutaz=SOD ve katalaz=KAT) ve anatomik parametreler (kök meristematik hücre hasarları) toksisitenin biyo-belirteçleri olarak kullanılmıştır. A. cepa bulbları 1 kontrol ve 3 uygulama olacak şekilde 4 gruba ayrılmıştır. Kontrol grubu bulblar çeşme suyu ve uygulama grubu bulblar ise molibdenin 1000, 2000 ve 4000 mg/L dozlarıyla 72 saat çimlendirilmiştir. Süre sonunda kök uçları toplanmış ve rutin preparasyon işlemleri uygulanarak, gözlem, ölçüm ve analizler için hazır hale getirilmiştir. Sonuçta, en yüksek çimlenme, kök uzaması, ağırlık kazanımı ve MI değeri ile en düşük MN sıklığı, kromozomal anormallik sayısı, MDA ve prolin düzeyi, SOD ve KAT aktivitesi kontrol grubunda (Grup I) gözlenmiştir. Molibden uygulaması doza bağlı olarak, incelenen tüm fizyolojik parametre değerlerinde azalmaya (p<0,05), sitogenetik (MI hariç) ve biyokimyasal parametre değerlerinde ise artışa (p<0,05) neden olmuştur. Molibden maruziyeti kök meristem hücrelerinde farklı tipte kromozomal anormallikler (fragment ve vagrant kromozom gibi) ile çeşitli anatomik hasarları (epidermis ve korteks hücre hasarı gibi) teşvik etmiştir. Sonuç olarak, molibdenin aşırı dozlarının A. cepa'da çok yönlü toksisiteye neden olduğu ve Allium testinin ise bu toksisitenin belirlenmesinde oldukça güvenilir bir test olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle, tarımsal faaliyet yürütülen topraklarda molibden düzeylerinin belirli periyotlarda ölçümü molibden toksisitenin önlenmesinde birinci öncelik olmalıdır.

Abstract:
In this study, the multifaceted toxicity induced by the essential trace element molybdenum in Allium cepa L. test material was investigated. Physiological (percent germination, root elongation and weight gain), cytogenetic (mitotic index=MI, micronucleus=MN and chromosomal abnormalities=CAs), biochemical (malondialdehyde=MDA, proline, superoxide dismutase=SOD and catalase=CAT) and anatomical (root meristematic cell damages) parameters were used as biomarkers of toxicity. A. cepa bulbs were divided into 4 groups as 1 control and 3 applications. Control group bulbs were germinated in tap water and application group bulbs were germinated with 1000, 2000 and 4000 mg/L doses of molybdenum for 72 hours. At the end of the period, the root tips were collected and made ready for observation, measurement and analysis by applying routine preparation procedures. As a result, the highest germination, root elongation, weight gain and MI value, and the lowest MN frequency, CAs number, MDA and proline levels, SOD and CAT activity were observed in the control group (Group I). Molybdenum application caused a decrease (p<0,05) in all examined physiological parameter values, and an increase (p<0,05) in cytogenetic (except MI) and biochemical parameter values, depending on the dose. Molybdenum exposure induced different types of CAs (such as fragment and vagrant chromosome) and various anatomical damages (such as epidermis and cortex cell damage) in root meristem cells. As a result, it has been determined that excessive doses of molybdenum cause multiple toxicity in A. cepa, and the Allium test is a very reliable test for determining this toxicity. Therefore, periodic measurement of molybdenum levels in agricultural soils should be the first priority in preventing molybdenum toxicity.