Effect of Cigarette Smoke on Seed Germination and Root Growth, and Interaction of Plant Growth Substances with These Parameters

Öz

Bu çalışmada, bir monokotil (Triticum aestivum cv. Gün 91) ile bir dikotil’in (Phaseolus vulgaris cv. Cano) tohum çimlenmesi, kök uzunluğu ve kök anatomisi üzerine sigara dumanının etkileri araştırılmıştır. Ayrıca bu olaylarda sigara dumanı ile dıştan uygulanan çeşitli büyüme maddeleri arasındaki etkileşimler belirlenmeye çalışılmıştır. Sigara dumanı uygulaması her iki bitki türünün tohumunda da çimlenme yüzdesini ve kök uzunluğunu önemli ölçülerde etkilemiştir. Buğday ve fasulye bitkisinde sigara dumanının atmosferik olarak uygulanması çimlenme yüzdesinin ve kök uzunluğunu kontrol grubuna oranla önemli ölçüde azaltmıştır. Ancak kökten alınan kesitlerde gruplar arasında anatomik olarak bir farklılığa rastlanmamıştır. Sulama suyu ile uygulanan sigara dumanı çimlenmeyi geciktirerek 24 ve 48 saatlik çimlenme yüzdelerinin kontrol grubuna göre daha düşük seviyelerde olmasına sebep olmuştur. Gruplar arasında çimlenme görülen gruplarda kök uzunlukları ölçülerek karşılaştırılmış ve kontrol gurubuna göre her iki bitki tohumlarında da kök uzamasının azaldığı saptanmıştır. Sigara dumanının bu olaylar üzerinde oluşturduğu inhibisyon aynı anda ortama bitki büyüme maddesi (giberellik asit ve kinetin) verilerek azaltılamamıştır.

Anahtar Kelimeler

• Sigara dumanı, bitki büyüme maddesi, çimlenme yüzdesi, kök uzunluğu

Sigara Dumanının Tohum Çimlenmesi ve Kök Uzunluğu Üzerine Etkisi ve Bitki Büyüme Düzenleyicilerinin Bu Parametreler ile Etkileşimi

Öz

Bu çalışmada, bir monokotil (Triticum aestivum cv. Gün 91) ile bir dikotil’in (Phaseolus vulgaris cv. Cano) tohum çimlenmesi, kök uzunluğu ve kök anatomisi üzerine sigara dumanının etkileri araştırılmıştır. Ayrıca bu olaylarda sigara dumanı ile dıştan uygulanan çeşitli büyüme maddeleri arasındaki etkileşimler belirlenmeye çalışılmıştır. Sigara dumanı uygulaması her iki bitki türünün tohumunda da çimlenme yüzdesini ve kök uzunluğunu önemli ölçülerde etkilemiştir. Buğday ve fasulye bitkisinde sigara dumanının atmosferik olarak uygulanması çimlenme yüzdesinin ve kök uzunluğunu kontrol grubuna oranla önemli ölçüde azaltmıştır. Ancak kökten alınan kesitlerde gruplar arasında anatomik olarak bir farklılığa rastlanmamıştır. Sulama suyu ile uygulanan sigara dumanı çimlenmeyi geciktirerek 24 ve 48 saatlik çimlenme yüzdelerinin kontrol grubuna göre daha düşük seviyelerde olmasına sebep olmuştur. Gruplar arasında çimlenme görülen gruplarda kök uzunlukları ölçülerek karşılaştırılmış ve kontrol gurubuna göre her iki bitki tohumlarında da kök uzamasının azaldığı saptanmıştır. Sigara dumanının bu olaylar üzerinde oluşturduğu inhibisyon aynı anda ortama bitki büyüme maddesi (giberellik asit ve kinetin) verilerek azaltılamamıştır.

Anahtar Kelimeler

• Sigara dumanı, bitki büyüme maddesi, çimlenme yüzdesi, kök uzunluğu

Kaynakça

1. Babalık, M. (2007). Çevresel sigara dumanının vokal kordlar üzerine etkilerinin sıçanlarda histopatolojik ve immunokimyasal yöntemle araştırılması. İstanbul Okmeydanı Eğitim ve Araştırma Hastanesi Kulak Burun Boğaz Kliniği Uzmanlık Tezi, İstanbul.
2. Behera, S.N., Xian, H., Balasubramanian, R. (2014) Human health risk associated with exposure to toxic elements in mainstream and sidestream cigarette smoke. Science of the Total Environment 472: 947–956.
3. Benedict, R.C., Stedman, R.L., (1968). Complexity of enzymatic inhibition by cigarette smoke. Experientia 24: 1205-1206.
4. Camlin, N.J., McLaughlin, E.A., Holt J.E. (2014). Through the smoke: Use of in vivo and in vitro cigarette smoking models to elucidate its effect on female fertility. Toxicology and Applied Pharmacology 281:266–275.
5. Culea, M., Cozar, O., Culea, E. (2005). PAHs in cigarette smoke by gas chromatography–mass spectrometry. Indoor and Built Environment 14(3–4): 283–292.
6. Çanakçı, S. (2010). Arpa (Hordeum vulgare L. cv.) tohumlarının parametreleri ve pigment miktarları üzerine salisilik asit ve ferulik asit’in etkileri. Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Dergisi 22(1): 37-45. çeşitli büyüme
7. Das, S.K. (2003). Harmful health effects of cigarette smoking. Molecular and Cellular Biochemistry 253: 159–165.
8. Deng, Y., Yuan, F., Feng, Z., Ding, T., Song, J. Wang, B. (2014). Comparative study on seed germination characteristics of two species of Australia saltbush under salt stress. Acta Ecologica Sinica 34: 337– 341.

9. Dursun, A., Aslantaş, R., Pırlak, L. (1998). Hava Kirliliğinin Bahçe Bitkileri Yetiştiriciliği Üzerine Etkisi. Ekoloji Çevre Dergisi 7(27): 11-14.
10. Edwards, R. (2004). The problem of tobacco smoking. BMJ 328: 217-219.
11. Gurcan, G., Kırmızı, S., Arslan, H., Sakar, F.S. (2011). Dormancy and germination in Stachys germanica L. subsp. bithynica (Boiss.) Bhattacharjee seeds: Effects of short-time moist chilling and plant growth regulators. Flora 206: 943– 948.
12. Haliosa, H., Assimakopoulosb, V.D., Helmisa, C.G., Flocasa, H.A. (2005). Investigating cigarette-smoke indoor pollution in a controlled environment. Science of the Total Environment 337: 183– 190.
13. Hayta, A.B. (2006). Çevre Kirliliğinin Önlenmesinde Ailenin Yeri ve Önemi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi (KEFAD) 7(2): 359-376.
14. Huanga, J., Okukab, M., Lua, W., Tsibris, J.C.M., McLean, M.P., Keefe, D.L., Liu, L. (2013). shortening and DNA damage of embryonic stem cells induced by cigarette smoke. Reproductive Toxicology 35: 89– 95. Telomere
15. Jha, P., Norsworthy, J.K., Kumar, V., Reichard, N.. (2015). Annual requirements germination with after-ripening in the field following dispersal. Crop Protection 67: 84-90. and light seed for purpurea
16. Kabar, K. (1979). Hordeum vulgare’de yüksek sıcaklık sartları ve tuza tolerans ilişkilerinin çimlenme üzerindeki etkilerinin analizi. Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir.
17. Kambizi, L., Adebola, P.O., Afolayan, A.J. (2006). Effects of temperature, pre-chilling and light on seed germination of Withania somnifera; a high value medicinal plant. South African Journal of Botany 72: 11-14.
18. Khan, A.A. (1971). Cytokinins: Permissive roles in seed germination. Science 171: 853-859.
19. Kumar, B., Verma, S.K., Singh, H.P. (2011). Effect of temperature on seed germination parameters in Kalmegh (Andrographis paniculata Wall. ex Nees.). Industrial Crops and Products 34:1241–1244.
20. Kwak, H., Lim, H. (2014). Inhibitory effects of Cnidium monnieri fruit extract on pulmonary inflammation in mice induced by cigarette smoke condensate and lipopolysaccharide. Chinese Journal of Natural Medicines 12(9): 641-647.
21. La Maestra, S., De Flora, S., Micale, R.T. (2015) Effect of cigarette smoke on DNA damage, oxidative stress, andmorphological alterations in mouse testis and spermatozoa. International Journal of Hygiene and Environmental Health 218: 117–122.
22. Law, M.R., Hackshaw, A.K. (1996). Environmental tobacco smoke. British Journal of Medicine and Medical Research 52: 22–34.
23. Law, M.R., Morris, J.K., Wald ,N.J. (1997). Environmental tobacco smoke exposure and ischemic heart disease: an evaluation of the evidence. British Journal of Medicine and Medical Research 315: 973–80.
24. Liu, M., Poo, W.K., Lin, Y. (2015). Pyrazine, 2- ethylpyridine, and 3-ethylpyridine are cigarette smoke components that alter the growth of normal and malignant human lung cells, and play a role in multidrug resistance development. Experimental and Molecular Pathology 98: 18–26.
25. Long, Y., Tan, D.Y., Baskin, C.C., Baskin, J.M. (2012). Seed dormancy and germination characteristics of Astragalus Papilionoideae), a central Asian desert annual ephemeral. South African Journal of Botany 83: 68–77. (Fabaceae, subfamily
26. Miransari, M., Smith, D.L. (2014). Plant hormones and seed germination. Environmental and Experimental Botany 99: 110–121.
27. Munzuroğlu, Ö. (1999). Bitki büyüme maddeleri uygulaması ile sigara dumanının çimlenmeyi engelleyici etkileri arasındaki ilişkilerin araştırılması. Turkish Journal of Biology 23: 115-126, 1999.
28. Noble, R.E. (2001). Effect of cigarette smoke on seed germination. The Science of the Total Environment 267: 177-179.
29. Özer, H., Karadoğan, T. (1996). Ozon (O3) ve bitki yaşamı üzerine etkileri. Ekoloji Çevre Dergisi 16.
30. Öztürk, M., Gemici, M., Yılmazer, Ç., Özdemir, F. (1993). Alleviation of salinity stress by Ga3 , KIN and IAA of seed germination of Brassica campestris L.. Turkish Journal of Botany 17(2): 47-52.
31. Pang, X., Lewis, A.C. (2011). Carbonyl compounds in gas and particle phases of mainstream cigarette smoke. Science of Total Environment 409(23): 5000–5009.
32. Pennacchio, M., Jefferson, L.V., Havens, K. (2005). Smoke: Promoting germination of a tallgrass prairie species Marcello pennacchio. Journal of Chicago Wilderness 3(3): 14-19.
33. Richter, P., Pechacek, T., Swahn, M., Wagman, V. (2010). Reducing levels of toxic chemicals in cigarette smoke: a new Healthy People 2010 objective. Public Health Reports 123(1): 30–8.
34. Sexton, K., Adgate, J.L., Church, T.R., Hecht, S.S., Ramachandran, G., Greaves, I.A., Fredrickson A.L., Ryan A.D., Carmella S.G., Geisser M.S. (2004). Children’s exposure to environmental tobacco smoke: using diverse exposure metrics to document ethnic/racial differences. Environ Health Perspect. 112: 392-397.
35. Thun, M.J., Carter, B.D., Feskanich, D., Freedman, N.D., Ross Prentice, M.P.H., Lopez, A.D., Hartge, P., Gapstur, S.M. (2013). 50-year trends in smoking- related mortality in the United States. The New England Journal of Medicine 368:351–64.
36. Türkan, I. (1988). The effects of exhaust gas on seed germination and seedling growth of Cucumber (Cucumber sativus L.) and Wheat (Triticum aestivum L. Subsp. vulgare). Journal of Turkish Phytopathology 17(2): 81-87.
37. Wallace L.A. (2001). Human exposure to volatile organic pollutants: implications for indoor air studies. Annual Review of Energy and the Environment 26: 269-301.
38. Whitehead, M.A., Sutcliffe, J. (1995). Effect of Low Temperatures and Different Growth Regulators on Seed Physiology 147: 107-112. Cyclopia spp. Plant
39. World Health Report (2002). Reducing risks, promoting healthy life. Geneva, Switzerland, World Health Organization, 2002.
40. Yang, Q.H., Wei, X., Zeng, X.L., Ye, W.H., Yin, X.J., Ming, W.Z.,Jiang, Y.S. (2008). Seed biology and germination ecophysiology of Camellia nitidissima. Forest Ecology and Management 255: 113–118.