Arpa ve kırmızı lahana tohumlarının ışınlamaya karşı duyarlıkları üzerinde araştırmalar

T. C.

ATOM ENERJİSİ KOMİSYONU

ARPA VE KIRMIZI LAHANA TOHUMLARININ IŞINLAMAYA KARŞI DUYARLIKLARI

ÜZERİNDE ARAŞTIRMALAR

Ülkü Merter

Nisan 1970

ANKARA NÜKLEER ARAŞTIRMA MERKEZİ

ARPA VE KIRMIZI LAHANA TOHUMLARININ IŞINLAMAYA KARŞI DUYARLIKLARI

ÜZERİNDE ARAŞTIRMALAR

Ülkü Merter

İ Ç İ N D E K İ L E R

1. Giriş

2. Tohumları Etiid Etmenin Paydaları

3. Genel Bilgiler

3.1 Tohumların seçimi

3.2 Tohumların Hazırlanması 3.3 Radyasyon Dozunun Hesahı 3*4 Tohumların Işınlandınİması 3.5 Tohumların Çimlenmesi

3*6 Filizlerin Büyümelerinin ölçülmesi 4. Deneyler

Ö Z E T

Bu çalışmada ışınlamaya karşı hassas olan arpa tohumları ile ışınlamaya karşı hassas olmayan kırmızı lahana tohumları denemeye alınıp 1 Krad, 10 Krad ve 10# Krad dozlarda ışınlanmışlar (Co^® gamma ışınları kaynağı) bir grup ise şahit, yani mukayese grubu olarak bırakıl­ mış, böylece tohumların türlere göre gösterdikleri ışınlamaya karşı hassasiyet farkları araştırılmıştır.

T E Ş E K K Ü R

Bu çalışmada kullanılan tohumların temininde Zirai Araştırma Enstitüsünün gösterdiği yakın alaka ve yardımı özellikle belirtmek ve ilgililere teşekkür etmek isterim.

0,1).T.Ü, Kimya Bölümündeki S kaynağının kullanıl­ masına müsaade eden Sayın Prof.Dr.B.Baysal*a ve ışınla­ malarda yardımını esirgemeyen Asistan Ali Usanmaz*a da teşekkürü bir borç bilirim.

1. GİRİŞ

Yarım yüz yıldan fazla bir zamandan beri İyonlaştırıcı radyasyonların tesirleri İncelenmektedir, Radyasyonların faydalı tesirleri arasında gıda maddelerinin muhafazası* böceklerin yok edilmesi, bitkilerde elverişli mütasyonla- r m meydana getirilmesi zikredilebilir.

Çeşitli radyoaktif .ışınların tohumlar veya bitki hayatı üzerindeki tesirleri bunların menşeine, şiddetine ve tesir süresine göre değişir. Radyasyona dayanıklılık derecesi, canlı organizmanın yapısına bağlıdır. Yapılan denemelerden bulunan sonuçların çoğuna göre, bitkilerde gözlenen büyüme gecikmesi ve fena teşekkül radyasyona maruz bırakılma süresinin uzun oluşundandır.

2. TOHUMLARI ETÜD ETMENİN PAYDALARI

Tohum hareketsiz bir hayattadır, fakat çimlenmesi için şartlar müsait olursa canlı tir organizma haline

geçer. İhtiva ettiği az sayıdaki hücrelerle müstakbel

bitkinin bütün hücre tiplerini ihtiva eder.

Tohum biyolojik deneme şartlarına dayanıklı olduğu için, radyasyonun zararlılığına ait bütün ölçülerin - meselâ, çimlenme miktarı, bitkilerin gelişme durumu, verimlilik, mütasyon etüdleri - gerçekleştirilmesine

2

-imkân verir.

Tohumlar sadece biyolojik araştırmalar için değil, bitkilerin yetiştirilmesi bakımından da insana yararlı­ dırlar. Radyasyonun pekçok alanda kullanılması sebebiyle insan* onun tohum üzerindeki tesirlerini ve bunları uygun hale getirmeye müsaade eden metodları bulmaya mecburdur#

3» CrSNEL BİLGİLER

3.1 Tohumların Seçimi

Genetik ayrılıklar sebebiyle neticelerin hükümsüz hale gelmemesi için tohumları benzerlikle seçmelidir.

3.2 Tohumların Hazırlanması

Renksiz, soluk, normal çapta olmayan ve kırık tohum­ lar ayıklanır.

Her denemede kullanılacak tohumların sayısı bunların boyutuna, çimlenme ortamına (toprak, kil veya kum ihtiva eden petri kutuları, kurutma kâğıdı, pamuk v.s.) ve dene­ menin gayesine bağlıdır.

- 3

-3«3 Radyasyon Dozunun Hesabı

Işınlama yapmak için X-ışınları cihazı, Co° veya 137

Cs gibi kaynaklar kullanılır. Çeşitli kaynakların

neticelerinin mukayese edilebilmeleri için, radyasyon ünitesi cinsinden kalibre edilmeleri icabeder. Meselâ röntgen maddenin her gramı tarafından absorbe edilen 93

erg enerjiye tekabül ettiği halde, ra d ’da 100 erg enerji mevzubahis olur. Eğer kullanılan makina röntgen cinsinden kalibre edilmişse ve röntgen de rad'a çevrilmek isteni­ yorsa o zaman röntgeni 0.93 ile çarpmak lâzımdır.

^.4 Tohumların Işmlandırılması

Işınlanacak tohumlar sayıldıktan, ambalajlanıp eti­ ketlendikten sonra ışınlama yapılır. X-ışmları cihazı kullanılıyorsa tohumları bir tabaka halinde yerleştirme­ lidir. Gamma ışınları kaynağı için, radyasyon şiddeti birçok santimetrelik nüfuza sahip olduğundan böyle bir mecburiyet yoktur.

3.5 Tohumların Çimlenmesi

Tohumların ekserisinin çimlenebilmesi için lüzumlu olan sıcaklığa (15 - 22°C), suya ve havaya ihtiyaçları

- 4

-vardır. Bunlar bünyelerinde gıda rezervine malik olduk­ larından birkaç gün sonra gelişmeye başlarlar.

Tohumlar? içinde kumf kil veya toprak bulunan petri kutularındaj ıslak pamuk yahut nemli kurutma kâğıtları arasında çimiendirilebilirler.

3.6 Filizlerin Büyümelerinin Ölçülmesi

Filizlerin büyümelerinin ölçülmesi çift çenekli bit­

kilerde tek çeneklilere nazaran biraz zor olur. Onun için

de ekseri hallerde bitkilerin kuru ağırlıkları onların

gelişmeleri hakkında en kesin bilgiyi verir. Zamanı gelin­

ce bütün bitkiler toprak hizasından kesilir, kurutulur, tartılır ve formüle uygulayarak hesaplar yapılıp mukayese grubuna nisbetle büyüme yüzdesi bulunur.

4. DENEYLER

Türlere Göre Tohumların Işınlamaya Karşı Hassasiyet Farklarının Araştırılması

Bu deneme için ışınlamaya karşı hassas olan Tokak 157/37 Biralık arpa ile kırmızı lahana (Mamut) tohumları seçildi. Bu iki tohum Ankara Zirai Araştırma Enstitüsünden temin edildi.

- 5

-kaynak olarak Orta Doğu Teknik Üniversitesindeki

Gammacell 220 (Co60) 12400 küri kullanıldı.

23 Nisan 1969 ela doz tayini yapılmıştır. (Doz = Rad) 1.48 x 1018 eV mİ-1 min"1

Dikey faktör Ekim 1968 de 0.928

Ölçülerî 1.02 x 106 * #2.0 Rad/saat

Ölçme zamanı 23 Nisan 1968

Isı: oda sıcaklığı..

Arpa ve kırmızı lahana tohumları elle ayıklanıp kırık ve normal çapta olmayanlar atıldı. Her grupta 50 tohum bulunmak üzere herbir doz için 4 grup yapıldı. Tohumlar 8 x 6 cm ebadında polietilen torbalara konup ağızları kapatıldıktan sonra etiketlendiler.

Dört grup şu dozlarda ışınlandırıldı: Arpa:

1. Grup Işınlanmamış mukayese grubu

2. « _{Doz : 1 Krad}

3. " Doz : 10 Krad

- 6 -Kırmızı Lahana 1. Grup

3. M

Işınlanmamış mukayese grubu Doz : 1 Krad

Doz : 10 Krad Doz : 100 Krad

Tohumlar bu dozlarda ışınlandırıldıktan sonra çapları 14.5 cm olan ve içlerinde pamuk bulunan petri kutuları içine ekilip sulandı.

Mukayese grubu, 1 Krad ve 10 Krad dozlarda ışınlanıp ekilen arpaların büyük kısmında üç gün sonra çimlenme

görüldü* 100 Krad do.zda ışınlananlarda şişkince bir durum

vardı fakat çimlenme müddeti uzadı.

Mukayese grubu, 1 Krad, 10 Krad dozlarda ışınlanan lahanalarda ertesi gün, 100 Krad dozda ışınlananlarda ise, bir öncekiler kadar olmamakla beraber, ertesi gün çimlenme görüldü. Bu durumdan da arpaların lahanaya nazaran rad­ yasyona karşı daha hassas olduğu anlaşılır.

Filizler Ekimden 13 gün sonra pamuk yüzeyinden iti­ baren biçildiler. Kıyılıp tartı kaplarına konup ısısı

65°C,ı geçmeyen bir etüvde 24 saat bırakıldılar. Sabit

tartım elde edilenceye kadar bu işlem tekrar edilip neti­ celerin hesabına geçildi.

- 7

-Hesap şekli: Bu denemede neticelere kuru ağırlık üzerinden gidildi.

Işınlanmış bitkilerin

Formül: --- x 100 = Mukayese grubuna

Şahit bitkilerin kuru nisbetle büyüme #si

ağırlıkları

Arpa için bulunan sonuçlar:

Arpa mukayese bitkilerinin kuru ağırlığı s 0.7564 g. 1 Krad dozda ışınlanan bitkilerin kuru

ağırlığı » 0.7304 g

10 Krad dozda ışınlanan bitkilerin kuru ağırlığı « 0 . 6 8 2 ^ g

100 " « » » " " = 0.1567 g

1 Krad dozda ışınlanan arpalar için büyüme yüzdesi:

0.7304

--- -— x 100 = #96 0.7564

10 Krad dozda ışınlanan arpalar için büyüme yüzdesi:

0.6823

--- x 100 = #90 0.7564

8

-100 Krad dozda ışınlanan arpalar için büyüme yüzdesiî

0.1567

--- X 100 = #2©

0.7564

Kırmızı lahana ipin bulunan sonuçlar;

Lahana mukayese bitkilerinin kuru ağırlığı * 0.1257 g 1 Krad dozda ışınlanan bitkilerin kuru ağırlığı - 0.1307 6

10 '• " » •• » " - 0.1228 g

100 " " •» " " " = 0.1304 g

1 Krad dozda ışınlanan kırmızı lahanalar için büyüme p /. yüzdesi:

0.1307

--- x 100 = #96 0.1257

10 Krad dozda ışınlanan kırmızı lahanalar için büyüme yüzdesis

0.1228

--- x 100 * #96 0.1257

100 Krad dozda ışınlanan kırmızı lahanalar için büyüme yüzdesi:

0.1304

— — -- X 100 = #96

- 9

-olarak bulundu.

5. SONUÇ

Deneme neticelerinde^, anlaşılacağı üzere, arpa tohum­ ları kırmızı lahana tohumlarına nazaran radyasyona karşı daha hassastırlar. Arpaya tatbik edilen 100 Krad doz hariç, diğer dozlarda ışınlananlarda radyasyon bir tahri­ bat yapmamış, normal olarak çimlenmişler, gelişmişler ve büyüme yüzdeleri yüksek olmuştur.

Bu denemeden sonra aynı şartlarda, tamamen benzer olarak yapılan ikinci denemede, 10 Krad dozda ışınlanan arpalardan 1 petri kutusunda 50 adet arpa filizi içinden sadece 1 tanesinde mütasyon görülmüştür. Bu filizin boyu diğerlerine nazaran kısa kalmış ve renk de saman sarısı olmuştur.

Şu halde, arpalar için fena tesiri olan doz 10 Krad

ile 100 Krad arasındadır. Literatür bu dozu 15 kR

olarak kaydetmektedir. Bundan küçük dozlarda arpa dane- leri radyasyona karşı hassasiyet göstermezler.

Kırmızı lahana tohumlarında her ÜÇ dozda da a l m a n neticeler aynı olmuştur. Literatürde de lahana için aktif doz 100 kR olarak verilmiştir^^. ^u dozlara kadar kırmızı lahana tohumları radyasyona karşı hassasiyet göstermezler.

- 1 0

-REFERANS

1. T.S.Oeborne, Experiences d ’irradiation sur des graines, No.2 (U.S.Atomic Energy Commission)

Işıklanmamış mukayese grubu 1,10? 100 Krad dozlarda ışınlanmış

A R P A

tohumlarının ekimden 10 gün sonraki gelişme durumları.

İşıklanmamış mukayese grubu, 1,10? 100 Krad dozlarda ışınlanmış

K R P A

tohumlarının ekimden 10 gün sonraki gelişme durumları.

10 Krad dozda ışınlanmış arpa tohumlarının verdiği filizler

Işıklanmamış mukayese grubu. 1,10,100 Krad dozlarda ışınlanmış K IR M IZ I LAHANA

tohumlarınızı ekimden 10 giin sonraki gelişme durumları.

Işınlanmamış mukayese grubu

Işıklanmamış mukayese grubu , 1,10,100 K rad dozlarda ışınlanmış K IR M IZ I L A H A N A

tohumlarının ekimden 10 gün sonraki gelişme durumları.