The Investigation of Diazinon Toxicity in Root Tip Cells of Allium cepa (Onion) L.

Abstract

In recent years, agricultural production and productivity using chemical pesticides have increased
considerably. This increase is not without its concomitant environmental and health problems. In this study, the
toxic effect of Diazinon in insecticides used the combat pests in agricultural areas, have been investigated using
Allium cepa L. test material. The percentage of germination, root length, weight increase and anatomical damages
as physiological indicators of toxicity, mitotic index (MI), chromosomal aberrations and micronuclei (MN), were
used as the cytogenetic indicators of toxicity. The A. cepa L. heads were divided into four groups, comprising
control group and the other as Diazinon treatment group. Seeds in the control group were treated with tap water
for 72 hours, whereas seeds in the Diazinon treatment group were treated with 50, 250 and 500 mg L-1doses. As a
result, depending on the Diazinon doses, decrease in dose dependent germination percentage, root length, weight
increase and MI toxicity have been observed, whereas increase in numbers of chromosomal aberrations, MN and
anatomical damage have observed. As a result, it is shown that Diazinon used in agriculture may cause toxicity at
high doses.

Keywords

• Chromosomal aberration,cytogenetic,diazinon,micronuclei (MN),physiology

Allium cepa L. Kök Ucu Hücrelerinde Diazinon Toksisitesinin Araştırılması

Abstract

Günümüzde tarımsal üretimi ve verimi arttırmada kimyasal içerikli tarım ilacı (pestisit) kullanımı oldukça
artmıştır. Bu artış ciddi çevre ve sağlık sorunlarını da beraberinde getirmektedir. Bu çalışmada, tarım alanlarında
zararlı böceklerle mücadelede kullanılan bir insektisit olan Diazinonun toksik etkileri Allium cepa L. test materyali
kullanılarak araştırılmıştır. Köklenme yüzdesi, kök uzunluğu, ağırlık artışı ve anatomik hasarlar toksisitenin
fzyolojik indikatörleri, mitotik indeks (MI), kromozomal anormallik ve mikronukleus (MN) sıklığı ise toksisitenin
sitogenetik indikatörleri olarak kullanılmıştır. A.cepa L. başları bir kontrol ve üç Diazinonun uygulama gurubu
olmak üzere toplam dört gruba ayrılmıştır. 72 saat süresince kontrol grubundaki örnekler çeşme suyu, uygulama
grubundaki örnekler ise Diazinon’un 50, 250 ve 500 mg L-1 dozlarıyla muamele edilmişlerdir. Sonuçta, Diazinon
uygulamasının doza bağlı olarak köklenme yüzdesi, kök uzunluğu, ağırlık kazanımı ve MI oranını azalttığı,
kromozomal anormallik, MN ve anatomik hasar sayılarını ise arttırdığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, tarım
sektöründe kullanılan Diazinon’un yüksek dozlarda toksisiteye neden olabileceği gösterilmiştir.

Keywords

• Diazinon,fzyoloji,kromozomal anormallik,mikronukleus (MN),sitogenetik

References

1. Acar A, Çavuşoğlu K, Türkmen Z, Çavuşoğlu K, Yalçın E, 2015. Theinvestigation of genotoxic, physiologicalandanatomicaleffects of Paraquatherbicide on Allium cepa L. Cytologia,80 (3): 343–351.
2. Aybeke M, Olgun G, Sıdal U,Kolonkaya D, 2000. Zeytinyağı fabrikası atık suyunun buğday (Triticumaestivum L.) kök ucu hücrelerindeki mitoz bölünme ve total protein miktarı üzerine etkisi. TurkishJournal of Biology,24: 127-140.
3. Çakır S, Yamanel S, 2005. Böceklerde insektisitlere direnç. Gazi Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 6 (1): 21-29.
4. Çavuşoğlu K, Yalçın E, Dönmez S, Kaymaz K, Özdemir G, Özgörür Z, Balcı D, Aslan B, Çakır M, 2008. ViciafabaL. (Fabaceae) kök ucu hücrelerinde fenol tarafından teşvik edilen sitotoksisitenin belirlenmesi.Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Dergisi (e-Dergi), 3(2): 139-148.
5. Demirtaş G, Çavuşoğlu K, Yalçın E, 2015. Anatomic, physiologicandcytogeneticchanges in AlliumcepaL. inducedbyDiniconazole. Cytologia,80 (1): 51–57.
6. Ekebaş S, Çakır S, Ertuğrul O, Kence A, 2000. Thedetection of mutagenicactivity of somechemicals (Azamethypos, Dichlorvos, Methylparathion, Aflatoxin B1) bythesmart test in Drosophilamelanogaster.TurkishJournal of VeterinaryandAnimalSciences, 24 (6): 563-569.
7. Fenech M, Chang WP, Kirsch-Volders M, Holland N, Bonassi S, Zeiger E, 2003. Human MicronNucleusproject. HUMN Project: detaileddescription of thescoringcriteriaforthecytokinesis-blockmicronucleusassayusingisolatedhumanlymphocytecultures. MutationResearch, 534(1-2): 65-75.
8. Gözütok C, 2016. İnsektisitin canlılara etkisi. http://www.kimyasalgelismeler.com/sektörler/tarim-ve-gida-teknolojileri/insektisitin-canlilara-etkisi.html. (Erişim tarihi: 20 Haziran, 2016).

9. Karakaya M,Boyraz N, 1992. Gıda kirlenmesinde pestisitler ve korunma yolları. ÇevreDergisi,1 (4): 11-15.
10. Kayış T, 2010. Diazinon’unsubletalkonsantrasyonlarınınPimplaturionellaeL.’nin eşey oranı ve bazı biyokimyasal parametreleri üzerine etkileri. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 102 s.
11. Kıran Y, Şahin A, 2005. Kurşunun Lens culinarisMedik. tohumlarının çimlenmesi, kök gelişimi ve kök ucu hücreleri üzerindeki mitotik etkileri. Giresun Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 18(1): 17-25.
12. Lui D, Jiang W,Li M, 1992. Effects of trivalentandhexavalentchromium on rootgrowthandcelldivision of Allium cepa. Hereditas,117: 23-29.
13. Öztürk NS, 2013. İmazethapyr herbisitinin Alliumcepa L. kök meristem hücreleri üzerine sitogenetik etkileri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 66 s.
14. Sarabia L, Maurer I,Bustos-Obregon V, 2009. Melatonin prevents damage elicited by the organophosphorous pesticide diazinon on the mouse testis. Ecotoxicology and Environmental Safety,72: 938-942.
15. Soykan H, Koca S, 2007. Dichlorvos’un (DDVP) Alliumcepa L. kök ucu meristem hücrelerinde mitoz bölünme ve kromozomlar üzerine etkileri. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 18 s.
16. Staykova TA, Ivanova EN, Velcheva IG, 2005. Cytogeneticeffect of heavy metal andcyanide in contaminedwatersfromtheregion of South West Bulgaria.Journal of Cell andMolecularBiology, 4: 41-46.
17. Teker D, Çavuşoğlu K, 2013. Allium cepa L. (Amaryllidaceae) kök ucu hücrelerinde 1,4 Dioksan tarafından teşvik edilen sitotoksisitenin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi,3 (3): 31-40.
18. Vural N, 1996. Toksikoloji. Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Yayınları.Ankara, Türkiye. 416 s.
19. Wei QX, 2004. Mutagenic effects of chromiumtrioxide on root tip cells of Viciafaba. Journal of Zheijang UniversityScience,5: 1570-1576.
20. World Health Organızatıon, United Nations Environment Programme, Internatıonal Labour Organısatıon, Environmental Health Criteria 198, Diazinon, prepared by K. Barabás, Geneva, 1998.