Farklı Dozlarda Uygulanan Ağır Metallerin İn Vitro Koşullarda Biber (Capsicum annuum) Bitkisi Gelişimi Üzerine Etkilerinin Belirlenmesi

Yıl 2022, Cilt: 9 Sayı: 4, 957 - 967, 18.10.2022

Ecem Kara , Meliha Feryal Sarıkaya , Yeter Çilesiz , Faruk Akkaş , Tolga Karaköy , Gökhan Baktemur

https://doi.org/10.30910/turkjans.1141400

Cited By: 1

Öz

Çalışma süresince, gıda güvenliğini tehdit eden ağır metallerin in vitro koşullarda biber (Capsicum annuum L.) bitkisinin gelişimi üzerine etkileri incelenmiştir. Çalışma kapsamında, beş farklı konsantrasyonda yedi değişik ağır metal, MS (Murashige ve Skoog 1962) besin ortamına eklenmiştir. Kullanılan ağır metaller kadmiyum (Cd), kobalt (Co), nikel (Ni), alüminyum (Al), kurşun (Pb), krom (Cr), bakırdır (Cu) İçerisinde hiç ağır metal bulunmayan ortam kontrol grubunu oluşturmuş ve diğer ortamlar 100 µM, 200 µM, 300 µM, 400 µM ve 500 µM konsantrasyonunda ağır metal içerecek şekilde hazırlanmıştır. Çalışma süresince, tohum gelişimi, yaprak sayısı, kök uzunluğu ve sürgün uzunluğu parametreleri incelenmiştir. Çalışma sonuçları değerlendirildiğinde, artan konsantrasyonlarda kobaltın tohum gelişiminden başlayarak, yaprak sayısı, kök gelişimi ve sürgün gelişimi üzerinde durdurucu etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Kromun 500 µM konsantrasyonu tohum gelişimi açısından faydalı olmuştur. Yaprak sayısı, kök ve sürgün gelişimi açısından, kromun artan konsantrasyonları, hiç krom içermeyen kontrol grubuyla kıyaslandığında aralarında fark bulunmamıştır. Krom ağır metalinin biber bitkisinde büyüme ve gelişmeyi etkilemediği önemli bir sonuçtur. Kurşunun artan konsantrasyonlarına bitki içerisinde bulunduğu fizyolojik büyüme dönemine göre farklı tepkiler vermiştir. Çalışma sonuçları, ağır metallerin zarar boyutunun bitkinin içerisinde bulunduğu gelişme dönemine, ağır metalin cinsine ve ortamda bulunan konsantrasyonuna göre farklılık gösterdiğini ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler

Biber, Ağır metal, İn vitro

Kaynakça

• Aksoy, P., Doğan, M. (2020). Alüminyum toksisitesine ocimum basilicum var. purpurascens’ in fizyolojik yanıtları. Ecological Life Sciences, 15(3), 85-93.
• Aly, A. A., & Mohamed, A. A. (2012). The impact of copper ion on growth, thiol compounds and lipid peroxidation in two maize cultivars ('Zea mays' L.) grown'in vitro'. Australian journal of crop science, 6(3), 541-549.
• Baran, O., Kara, E., Karaköy, T., Baktemur, G. (2022). In Vitro Koşullarda Uygulanan Bazı Ağır Metallerin Hıyar (Cucumis sativus L.) Bitkisinin Gelişimi Üzerine Etkilerinin Belirlenmesi. 8th International Mardin Artuklu Scientific Researches Conference June 4-6, 2022, 1296-1314. Mardin, Turkey
• Bartels, D., Sunkar, R. (2005). Drought and salt tolerance in plants. Critical Reviews İn Plant Sciences, 24(1), 23-58. Ertekin, E.N., Ertekin, İ., Bilgen, M. (2020). Effects of some heavy metals on germination and seedling growth of sorghum. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 23(6), 1608-1615.
• Gangaiah, A., Chandrasekhar, T., Varaprasad, D., Hima Bindu, Y., Keerthi Kumari, M., Chakradhar, T., & Madhava Reddy, C. (2013). Effects of heavy metals on in vitro seed germination and early seedling growth of Pennisetum glacum (L.) R. Br. Food Agriculture and Veterinary Sciences, 3(3), 87-93.
• Kabir A.M, Iqbal M.Z, Shafiq M. (2009). Effects of lead on seedling growth of Thespesia populnea L. Advances in Env. Biology, 3(2):184–190.
• Kaur, G., Kumar, S., Nayyar, H., Upadhyaya, H. D. (2008). Cold stress injury during the pod‐filling phase in chickpea (Cicer arietinum L.): Effects on quantitative and qualitative components of seeds. Journal of Agronomy And Crop Science, 194(6), 457-464.
• Khan, H., Siddique, I., Anis, M. (2006). Thidiazuron induced somatic embryogenesis and plant regeneration in Capsicum annuum. Biologia Plantarum, 50(4), 789-792.
• Khan, MR ve Khan, MM (2010). Farklı konsantrasyonlarda nikel ve kobaltın nohutta bitki büyümesi ve verimi üzerine etkisi. Ağustos. J. Temel Uygulama bilim 4, 1036-1046.
• Kökten, K., Yılmaz, H. Ş., Kaplan, M., Çaçan, E., Çağlayan, B. (2019). Bazı Ağır Metallerin (Cd, Cr, Ni) Farklı Tane Sorgum (Sorghum bicolor L.) Çeşitlerinin Kök Ağırlıklarına Etkisinin Araştırılması, Uluslararası Tarım ve Kırsal Kalkınma Kongresi, 10-12 Haziran 2019, Siirt.
• Li, H. F., Gray, C., Mico, C., Zhao, F. J., and Mc Grath, S. P. (2009). Phytotoxicity And bio availability of cobaltto plantsin arange of soils. Chemosphere 75, 979 – 986. doi:10.1016/j. Chemosphere.2008.12.068
• Mantri, N., Patade, V., Penna, S., Ford, R., Pang, E. (2012). Abiotic stress responses in plants: present and future. In Abiotic Stress Responses in Plants, Springer, New York, pp. 1-19.
• Michalak, A. (2006). Phenolic compounds and their antioxidant activity in plants growing under heavy metal stress. Polish Journal of Environmental Studies, 15(4).
• Murashige, T., & Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 15(3), 473-497.
• Nouri, M., El Rasafi, T., & Haddioui, A. (2019). Responses of Two Barley Subspecies to In vitro-Induced Heavy Metal Stress: Seeds Germination, Seedlings Growth and Cytotoxicity Assay. Agriculture/Pol'nohospodárstvo, 65(3).
• Okçu, M., Tozlu, E., Kumlay, A.M., Pehluvan, M. (2009). Ağır metallerin bitkiler üzerine etkileri. Alınteri Journal of Agriculture Science, 17(2), 14-26.
• Palevitch, D., Craker, L. E. (1996). Nutritional and medical importance of red pepper (Capsicum spp.). Journal of Herbs, Spices & Medicinal Plants, 3(2), 55-83.
• Parvaiz, A., Khalid, U. R. H., Ashwani, K., Muhammad, A., Nudrat, A. A. (2012). Salt-induced changes in photosynthetic activity and oxidative defense system of three cultivars of mustard (Brassica juncea L.). African Journal of Biotechnology, 11(11), 2694-2703.
• Sevim, A., Yüce, İ., Bekiş, P., Çilesiz, Y., Karaköy, T. (2022). In Vitro Koşullarda Uygulanan Bazı Ağır Metallerin Sorgum (Sorghum bicolor L.) Bitkisinin Gelişimi Üzerine Etkilerinin Belirlenmesi. 8th International Mardin Artuklu Scientific Researches Conference June 4-6, 2022, 1283-1295. Mardin, Turkey
• Scoccianti V, Crinelli R, Tirillini B, Mancinelli V, Speranza A (2006). Uptake and toxicity of Cr(III) in celery seedlings. Chemosphere, 64: 1695-1703.
• Taghizadeh, M., Solgi, E. (2017). Impact of heavy metal stress on in vitro seed germination and seedling growth indices of two turfgrass species. Journal of Rangeland Science, 7(3), 220-231.
• Thakur, P., Kumar, S., Malik, J. A., Berger, J. D., Nayyar, H. (2010). Cold stress effects on reproductive development in grain crops: an overview. Environmental and Experimental Botany, 67(3), 429-443.
• Thuphairo, K., Sornchan, P., Suttisansanee, U. (2019). Bioactive compounds, antioxidant activity and inhibition of key enzymes relevant to Alzheimer’s disease from sweet pepper (Capsicum annuum) extracts. Preventive Nutrition and Food Science, 24(3), 327.