T.C.
SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
IN VITRO TUZ STRESĠNDE AYÇĠÇEĞĠNĠN (Helianthus annuus L.) ÇĠMLENME VE FĠDE
GELĠġĠMĠNE SPERMĠDĠNĠN ETKĠSĠ Hacer BARDAKCI
YÜKSEK LĠSANS Tarla Bitkileri Anabilim Dalı
Aralık-2019 KONYA Her Hakkı Saklıdır
iv
ÖZET
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
IN VITRO TUZ STRESĠNDE AYÇĠÇEĞĠNĠN (Helianthus annuus L.)
ÇĠMLENME VE FĠDE GELĠġĠMĠNE SPERMĠDĠNĠN ETKĠSĠ Hacer BARDAKCI
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı
DanıĢman: Dr. Öğr. Üyesi Emine ATALAY 2019, 74 Sayfa
Jüri
Dr. Öğr. Üyesi Emine ATALAY Doç. Dr. M. Aydın AKBUDAK Doç. Dr. Mustafa YORGANCILAR
Bu araştırma ülkemizde yaygın olarak yetiştiriciliği yapılan Alcantara ve Tunca ayçiçeği (Helianthus annuus L.) çeşitlerinde in vitro koşullarda oluşturulan tuz (NaCl) stresinde çimlenme ve fide gelişimine Spermidinin (SPD) etkisinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Denemelerde temel besin ortamı olarak MS (Murashige ve Skoog, 1962) kullanılmıştır. Standart MS besin ortamı kontrol olarak kabul edilmiş, 5 adet NaCl konsantrasyonu (0, 50, 100, 150, 200 mM), 5 adet SPD konsantrasyonu (0, 0.5, 1, 2, 4 mM) ve bunların kombinasyonlarıyla (NaCl x SPD) oluşturulan 25 farklı ortam grubu kullanılmıştır.
Araştırmada; çimlenme indeksi, çimlenme hızı (%), çimlenme gücü (%), ortalama çimlenme süresi (gün), tuz tolerans indeksi (%), fide kök uzunluğu (cm), fide gövde uzunluğu (cm), kök yaş ağırlığı (mg), gövde yaş ağırlığı (mg), kök kuru ağırlığı (mg), gövde kuru ağırlığı (mg) olarak belirlenmiştir. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre; çimlenme indeksi, çimlenme hızı, çimlenme gücü, tuz tolerans indeksi, fide gövde uzunluğu, gövde yaş ağırlığı, kök kuru ağırlığı ve gövde kuru ağırlığı genel ortalamalarında Tunca Alcantara‟ya göre yüksek çıkmıştır. Çeşit, tuz, SPD ve bunların interaksiyonlarında kontrol grubu ve 0 mM NaCl x 0.5 mM SPD birbirine yakın değerler almış, artan dozlarda ise incelediğimiz özelliklerde azalmalar yaşanmıştır. Gözlemler ve ölçümler sonucunda Alcantara ve Tunca çeşitleri birbirine yakın sonuçlar verse de Tunca‟nın (%73.7) tuza toleransı Alcantara‟ya göre (%58.43) daha yüksektir. Her iki çeşitte de artan konsantrasyonlarda yapılan uygulamalardan olumsuz etkilendiği ortaya çıkmış, SPD‟ nin düşük konsantrasyonlarının tuzun olumsuz etkisini baskılayıcı rol üstlendiği tespit edilmiştir. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre tuzun olumsuz etkisini azaltmak için 0.5 mM SPD uygulamasının tohum uygulaması olarak pratikte kullanılma potansiyeli olduğu söylenebilir.
Anahtar Kelimeler: Ayçiçeği, Helianthus annuus L., çimlenme, NaCl,
v
ABSTRACT
MS THESIS
THE EFFECT OF SPERMIDINE ON GERMINATION AND SEEDLING DEVELOPMENT IN SUNFLOWER (Helianthus annuus L.) UNDER IN VITRO
SALT STRESS CONDITIONS
Hacer BARDAKCI
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN FIELD CROPS
Advisor: Dr. Öğr. Üyesi Emine ATALAY 2019, 74 Pages
Jury
Dr. Öğr. Üyesi Emine ATALAY Doç. Dr. M. Aydın AKBUDAK Doç. Dr. Mustafa YORGANCILAR
This research was carried out to determine the effect of Spermidine (SPD) on germination and seedling growth in salt (NaCl) stress formed in vitro conditions in Alcantara and Tunca sunflower (Helianthus annuus L.) cultivars widely cultivated in Turkey. MS (Murashige and Skoog, 1962) was used as the main nutrient medium in the experiments. Standard MS nutrient medium is accepted as control. 5 NaCl concentrations (0, 50, 100, 150, 200 mM), 5 SPD concentrations (0, 0.5, 1, 2, 4 mM) and combinations thereof (NaCl x SPD) 25 different media groups were used.
In the study; germination index (days), germination rate (%), germination power (%), average germination time (days), salt tolerance index (%), seedling root length (cm), seedling stem length (cm), root wet weight ( mg), stem wet weight (mg), root dry weight (mg), stem dry weight (mg) were determinated. According to the results obtained from the research; germination index, germination rate, germination strength, salt tolerance index, seedling trunk length, trunk age weight, root dry weight and trunk dry weight were higher than the average of Tunca Alcantara. Varieties, salt, SPD and their interactions in the control group and 0 mM NaCl x 0.5 mM SPD took close values, the increasing we observed that the properties of the decrease were experienced. As a result of observations and measurements, Alcantara and Tunca varieties give similar results, but Tunca's (73.7%) salt tolerance is higher than Alcantara (58.43%). It was found out that both concentrations were adversely affected by increasing concentrations and low concentrations of SPD had a negative effect on salt. According to the results obtained from the research, it can be said that the application of 0.5 mM SPD to reduce the negative effect of salt has the potential to be used in practice as seed application.
vi
ÖNSÖZ
Yüksek lisans öğrenimim boyunca ve tez çalışmamın her aşamasında hiçbir konuda desteğini benden esirgemeyen danışmanım ve çok değerli hocam Dr. Öğr. Üyesi Emine ATALAY‟ a, yardım ve destekleri için Doç. Dr. Mustafa YORGANCILAR‟ a teşekkür ediyor ve saygılarımı sunuyorum. Tez çalışmamda materyal olarak kullandığım tohumların temini için destek veren Doç. Dr. Rahim ADA‟ ya, istatiksel analizlerde yardım eden Doç. Dr. Abdullah ÖZKÖSE‟ ye çok teşekkür ederim.
Tüm hayatım boyunca yanımda olan her zaman her konuda maddi ve manevi desteklerini benden esirgemeyen dedeme ve aileme beni yalnız bırakmadıklarından dolayı en derin saygı ve sevgilerimle teşekkürlerimi sunarım. Eğitim hayatımda ve yaşamımda desteklerini benden esirgemeyen Fatih ve Sultan BARDAKCI‟ ya teşekkür ediyorum. Hayatımın birçok döneminde yanımda olan Havva ve Mustafa DAYANIK‟ a, tüm zorlukları benimle göğüsleyen ablam ve ailesine çok teşekkür ediyorum. Tez çalışmam sırasında destek olan meslektaşım ve arkadaşım Şerife KORKMAZ ve Duygu BAŞARI‟ ya teşekkürlerimi sunarım. Yıllardır tanıdığım ve eşim olarak yanımda duran Süleyman KENDİRLİ‟ ye teşekkürlerimi sunuyorum.
Hacer BARDAKCI KONYA-2019
vii ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET ... iv ABSTRACT ... v ÖNSÖZ ... vi ĠÇĠNDEKĠLER ... vii SĠMGELER VE KISALTMALAR ... ix 1. GĠRĠġ ... 1 2. KAYNAK ARAġTIRMASI ... 3 3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 9 3.1. Materyal ... 9 3.2. Yöntem ... 10
3.2.1. Alet ve ekipmanların sterilizasyonu ... 10
3.2.2. Besin ortamı için stok çözeltilerin hazırlanması ... 10
3.2.3. Besin ortamlarının hazırlanması ... 12
3.2.4. Tohumların sterilizasyonu ... 15
3.2.5. Tohumların kültüre alınması ... 16
3.3. Gözlem ve Ölçümler ... 17
3.3.1. Çimlenme indeksi (gün)... 17
3.3.2. Çimlenme hızı (%) ... 17
3.3.3. Çimlenme gücü (%) ... 17
3.3.4. Ortalama çimlenme süresi (gün) ... 18
3.3.5. Tuz tolerans indeksi (%) ... 18
3.3.6. Fide kök uzunluğu (cm) ... 18
3.3.7. Fide gövde uzunluğu (cm) ... 18
3.3.8. Kök yaş ağırlığı (mg) ... 19
3.3.9. Gövde yaş ağırlığı (mg) ... 19
3.3.10. Kök kuru ağırlığı (mg) ... 19
3.3.11. Gövde kuru ağırlığı (mg) ... 19
3.4. Verilerin Değerlendirilmesi ... 19
4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA ... 20
4.1. Çimlenme İndeksi (Gün) ... 20
4.2. Çimlenme Hızı (%) ... 23
4.3. Çimlenme Gücü (%) ... 25
4.4. Ortalama Çimlenme Süresi (gün) ... 28
4.5. Tuz Tolerans İndeksi (%) ... 30
4.6. Fide Kök Uzunluğu (cm) ... 33
4.7. Fide Gövde Uzunluğu (cm) ... 38
4.8. Kök Yaş Ağırlığı (mg) ... 43
viii
4.10. Kök Kuru Ağırlığı (mg) ... 48
4.11. Gövde Kuru Ağırlığı (mg) ... 50
5. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER ... 53 5.1 Sonuçlar ... 53 5.2 Öneriler ... 59 KAYNAKLAR ... 60 EKLER ... 63 ÖZGEÇMĠġ ... 65
ix SĠMGELER VE KISALTMALAR °C Santigrat Derece µm Mikrometre mg Miligram ml Mililitre mM Mili Molar mM Milimolar
MS Murashige and Skoog Medium
NaCl Sodyum Klorür
ppm Parts Per Million
PUT Putresin
SPD Spermidin
1. GĠRĠġ
Ayçiçeği; Asterales takımından, Asteraceae familyasının bir üyesi olan
Helianthus cinsinden Helianthus annuus L. olup, tek yıllık bir bitkidir. Helianthus cinsi
51 türe ve 19 alt türe sahiptir (Meral, 2019). Ayçiçeği (Helianthus annuus L.) dünyada ve ülkemizde yetişen önemli yağlı tohumlu tek yıllık ve yazlık bir bitkilerden biri olan ayçiçeği genellikle subtropik ve ılıman iklim bölgelerinde yetiştirilmektedir. Bitki yetişme periyodunda (100-150 gün) toplamda 2600-2850 °C sıcaklık ister (Kaya ve ark., 2003).
Ayçiçeği, yetişeceği toprak tipi yönünden çok seçici olmamasına rağmen, iyi drenajlı, organik maddece zengin, humuslu, alüvyon, derin profilli ve su tutma kapasitesi iyi topraklarda yüksek verim potansiyeline sahiptir. Ayrıca kazık kök sistemine sahip bir bitki olması nedeniyle, kuraklık ve tuzluluk gibi problemleri olan topraklardaki üretim performansı diğer bitkilerden daha iyidir. Gelişmesi için en ideal toprak pH‟ı 6-7‟dir (Kaya ve Okçu, 2006).
Ayçiçeğinin yapısında karbonhidrat, protein, yağ ve posa bulunur. Ayçiçeği yağında az miktarda doymuş yağ asitleri, B grubu vitaminlerinden folik asit, niasin, riboflavin, tiamin, E vitamini içeren, doymamış yağ asitleri oranı yüksek (%40-55) ve yağ maliyetinin düşük olması nedeniyle beslenmede önemli bir yer alır (Kaya, 2007).
Ekiminden hasadına kadar mekanizasyona uygun olması nedeniyle, bitkisel yağ kaynağı olarak en çok yetiştirilen ve bu nedenle ekonomik önemi oldukça yüksek olan bitkiler arasında yer almaktadır. Dünyada toplam ekim alanı 26.9 milyon ha, üretim 49.9 milyon ton verim ise 1860 kg/ha‟dır. Türkiye‟de ayçiçeği ekim alanı toplamda 616.780 ha, üretim 1.8 milyon ton, verim ise 264 kg/ha civarındadır. Ülkemiz üretimde %3-4 paya sahiptir. (Anonim, 2018). Ayçiçeği üretimi Trakya, Ege, İç Anadolu, Karadeniz Bölgesi, Çukurova ve Geçit Bölgelerinde artmaktadır. (Sefaoğlu ve Kaya, 2018).
Bitkilerin gelişimini etkileyen, verim ve kalitesini düşürerek tarımını sınırlandıran birçok biyotik ve abiyotik stres faktörleri vardır. Tuzluluk, abiyotik strese neden olan faktörlerin en önemlilerinden birisidir. Son yıllarda dünyada tarım yapılan topraklarda yaşanan tuzlulaşma; bitkilerin gelişimini, verim ve kalitesi ciddi anlamda tehdit eden bir durum olarak karşımıza çıkmaktadır. Çoğu zaman kuraklık problemiyle birlikte seyreden tuzluluk problemi günümüz tarım alanlarını ve dolayısıyla tarımsal faaliyetlerini olumsuz yönde etkilemektedir. Dünyada tarımı yapılan alanların yalnızca
%17‟si sulanmakta ve bu sulanan alanların da %20‟si tuzlulaşmaktadır (Kendirli ve ark., 2005).
Özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde bitkilerin gelişimini etkileyerek ürün verimliliğini sınırlandıran en önemli abiyotik stres faktörlerinden birisi olan tuzluluk, bitkilerde çeşitli metabolik değişikliklere, fotosentezde olumsuz etkilere ve bitkilerin yaşamsal faaliyetlerinde azalmalara neden olmaktadır. Bitkilerde osmotik ve iyon stresine sebep olarak büyümeyi ve gelişmeyi etkileyen tuz stresinin bu olumsuz etkileri; tuzun çeşidine, stresin düzeyine ve süresine, strese maruz kalan bitkinin genotipine ve gelişim evresine bağlı olarak değişir. Tuzluluğa maruz kalan bitkilerde çeşitli metabolik olayların ve özellikle de fotosentetik aktivitenin etkilenmesi bitkilerin hayatta kalma şansını azaltabilmektedir. Bazı bitkiler bu koşullara karşı duyarlılık gösterirken, bazıları çeşitli fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler cevaplar ile uyarılan tolerans mekanizmalarıyla hayatta kalmayı başarırlar (Çulha ve Çakırlar, 2011).
Bitki kalitesinin korunması ya da iyileştirilmesi için kullanılan maddelerden birisi olan poliaminler (PA), tüm canlı organizmalarda bulunabilen, bitkilerde doğal olarak meydana gelen, bitkinin abiyotik strese dayanıklılığını artıran aminoasit türevlerindendir. Kuraklık, ısı, yüksek ışık, ozmotik stres, ağır metal birikimi, besin eksikliği, pH değişikliği gibi çevresel stresleri iyileştirmede önemli olduğu bilinmektedir (Gupta ve ark., 2013). PA‟lar alifatik, aromatik ve heterosiklik olmak üzere üç grupturlar. Bitkilerde önemli fonksiyonu olan putresin, kadaverin, spermidin ve spermin olmak üzere alifatik PA‟ların 4 tipi bulunmaktadır (Liu ve ark., 2000). Poliaminler streslere tepki, bitki büyümesi ve gelişmesini içeren biyolojik süreçlerin büyük bir kısmı ile ilişkilidirler. Poliaminlerin seviyelerindeki artış özellikle potasyum eksiliğinde, su eksikliği, tuz stresi, asit stresi, oksijensizlik ve çevresel streslere karşı yanıt olarak ortaya çıkar (Pandey ve Sharma, 2002).
Bu araştırmada, ülkemizde yaygın olarak yetiştiriciliği yapılan Alcantara (Syngenta) ve Tunca (Limagrain) ayçiçeği (Helianthus annuus L.) çeşitlerinde in vitro koşullarda oluşturulan tuz stresinde çimlenme ve fide gelişimine spermidinin etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Araştırmadan elde edilecek sonuçların farklı alanlardaki araştırmalar için temel bilgi sağlaması, tarla ve sera koşullarında karşılaşılan bazı problemlerin aşılmasında yol gösterici olması hedeflenmiştir.
2. KAYNAK ARAġTIRMASI
Kuraklık ve tuz stresi ülkemizin belirli bölgelerinde bitki gelişimi ve verimi etkileyen unsurlar arasında karşımıza çıkmaktadır. İşlem gören topraklarımızın bir bölümü kurak ve yarı kurak topraklardır. Bu topraklarda tuzluluk önemli bir problem halini almaktadır. Bilinçsiz olarak sulanan arazilerde tuzluluk problemi ile karşılaşılmaktadır. Tuzluluk problemi ekim alanlarını azalttığı gibi kültür bitkilerinde verimi de azaltmaktadır. Bu nedenle topraklarda tuzlanma ve kuraklık gibi etkenlerden bitkilerin fizyolojik olarak nasıl etkilendiğini görmek için araştırmalar yapılmakta ve çözüm önerileri düşünülmektedir.
Ayçiçeği, tohum çimlenmesi ve fide gelişimi, bitkilerde tuz (NaCl) ve poliamin uygulamalarıyla ilgili yapılmış çalışmalar araştırılmıştır.
Tassoni ve ark. (2000), Arabidopsis thaliana bitkisine uygulanan poliamin grubundan spermidinin etkisini incelemiştir. Bitkiye 0.5 mM spermidin uygulandığında bitkinin özellikle kotiledonunda yüksek miktardaki spermidinin serbest formaki putresine dönüştüğü görülmüştür. Uygulanan 0.5 mM spermidin miktarında bitkilerde kısa sap ve koyu yeşil yapraklar gözlemlemiştir.
Bregoli ve ark. (2002), poliaminlerin meyve olgunlaşması üzerindeki etkilerini belirlemek için şeftaliye hasattan 19 gün önce poliamin bileşiklerini uyguladıkları araştırmalarında meyve çapı, taze ve kuru ağırlığı, meyve gelişimi, et sıklığı, çözülebilir katı madde miktarı ile etilen biyosentezini incelemişlerdir. Araştırma sonuçlarına göre etilen emisyonunun inhibe edildiği ve meyve yumuşamasının geciktiği görülmüştür. Uygulamaların şeftali bitkisinde yaşlanmayı geciktirdiği belirlenmiştir.
Wolulau (2003), laboratuvarda farklı sıcaklıklarda (10, 25, 35°C) poliamin grubunun polen çimlenmesi ve polen tüp gelişimine etkilerini incelemiştir. Çalışmada polen sıvı ortam içerisinde 24 saat karanlıkta bırakılmıştır. Çimlenmede ve tüp gelişiminde sıcaklıklar arasında açıkça farklılıklar gözlemlenmiştir. Aynı şekilde poliaminler ve poliamin konsantrasyonları arasında da farklılıklar gözlemlenmiştir. 10 ºC‟de 0.5-2.5 mM spermidin haricinde diğer poliamin uygulamalarının çimlenmede etkili olduğu bildirilmiştir. 25 ºC‟de spermidinin 0.01-0.05 mM konsantrasyonda polenin çimlenmesi üzerine uyarıcı etki yapmıştır. 0.025-0.25 mM spermidin konsantrasyonunda çimlenmenin ve tüp gelişiminin inhibe edildiği görülmüştür.
Zapata ve ark. (2004), farklı bitkilerde (ıspanak, marul, kavun, biber, lahana, şalgam, domates) poliamin seviyesinin maruz kalınan tuzluluğa bağlı olarak değiştiğini
belirlemişlerdir. Spermin ve spermidin toplam miktarının, putresin miktarına oranının tuza tolerans ile ilişkili olduğunu ifade etmişlerdir.
Zeid (2004), %1 NaCl içeren hoagland çözeltisinde yetiştirilen fasulye bitkisine dışarıdan 10-2
mM putresin uygulandığında tuzlu şartlarda çimlenmenin %88 arttığı, çimlenme ve büyümede önemli etkilerin ortaya çıktığı belirlenmiştir.
Radhakrishnan ve Lee (2014), Cucumis sativus L. bitkisinde tuz stresi ile bitki büyümesinin engellendiğini, bununla birlikte dışarıdan düşük konsantrasyonlarda uygulanan spermidinin bitki bünyesindeki fotosentetik pigmentleri, antioksidantları, giberellin ve mineral maddeleri düzenleyerek tuz stresinin olumsuz etkilerini azalttığını ifade etmişlerdir.
Kaya ve ark. (2006), ayçiçeğinde çimlenme fide gelişiminde tuzun ozmotik etkisinin neden olduğu faktörleri belirlemek ve en iyi tohum çeşidini belirlemek amacıyla çalışma yapılmıştır. Ayçiçeğinin çimlenmesi sırasında kuraklık ve tuz stresini azaltmak için iki çeşit ayçiçeğinde tuz ve kuraklık stresleri uygulanmıştır. Sonuç olarak, tohumlar tüm tuz çözeltilerinde çimlenmiştir. Uygulanan tuzun fide gelişimini çimlenmeden daha az etkilemiştir. Su tutma potansiyeline sahip iki çeşit ayçiçeğinde çimlenmenin engellenmesi tuz toksitesinden çok ozmotik etkidendir. Hidrasyonun ise tuz ve kuraklık stresinde çimlenme ve fide gelişimini artırdığı belirtilmiştir.
Doğan ve ark. (2008) farklı tuz dozlarının (0, 50, 75, 100, 125, 150 mM NaCl) domates tohumlarının çimlenmesinde etkisini araştırmışlardır. Artan tuz dozlarında çimlenme yüzdesi azalmış, tuza toleranslı çeşitlerde 100-150 mM, tuza hassas çeşitlerde ise 50-75 mM arasında en yüksek çimlenmeler gözlemlenmiştir. Çalışmada tuza toleransı çeşitlerin osmotik basınçlarını artırıp, kök hücre zarının seçici geçirgen özelliği ile tuzdan kaçındığını ve bitkilerin böylelikle tuz stresinden etkilenmediğini göstermiştir.
Farooq ve ark. (2009), kuraklık koşullarında dışarıdan poliamin uygulamasının çeltik (Oryza sativa L.) bitkisini nasıl etkilediğini araştırmışlardır. Bitki 5 yapraklı olduğunda 10 mM konsantrasyonda hazırlanan putresin, spermidin ve spermin çözeltileri spreyleme şeklinde bitkiye uygulanmıştır. Uygulamadan sonra 3 hafta kuraklığa bırakılan bitkilerde yapılan incelemelerde taze ve kuru ağırlığının azaldığı ancak poliamin uygulanan bitkilerde fotosentez, yaprak durumu, prolin üretimi, antosiyanin, kök gelişimi ve zar özelliklerinin geliştiği belirlenmiştir.
Heidari ve ark. (2016), 12 adet ayçiçeği hattında tuzluluğun (0, 100 ve 200 mM NaCl) etkisi, hidrofonik sistemde bir aylık dönem boyunca araştırmışlardır. Sonuçlar,
tuz stresinin klorofil içeriğini ilk üç hafta içinde arttırdığını, fakat son hafta hafifçe düşürdüğünü göstermektedir. Bununla birlikte, stres uygulanmayan bitkilerde klorofil içeriği, dört hafta boyunca artmıştır. Araştırma sonuçları, tuz stresinin sadece uzun sürede klorofil içeriğini olumsuz etkilediğini, ancak kısa vadede tuzluluğun ikincil etkilerle klorofil içeriğini artırdığını göstermektedir. Genç ayçiçeği yaprakların uzun süreli stres altında daha aktif kalmaya adapte olması, bitkilerin uzun dönem stres koşullarında hayatta kalmasını sağlamaktadır.
Saleethong ve ark. (2013), tuz stresi yaşayan bitkilerde, yapraktaki çözünür proteinlerin spermidin (SPD) uygulaması ile yapısal olarak nasıl değiştiğini belirlemeyi amaçladıkları çalışmalarında, tuza toleranslı ve duyarlı iki çeltik çeşidi kullanılmışlar ve temel besin ortamında yetiştirdikleri fidelere 30 gün sonra SPD ve NaCl uygulamışlardır. Uygulamadan 7 gün sonra yapraklar toplanmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, dışsal olarak uygulanan SPD‟nin bitkilerde gelişimi, verimi ve tuzun verdiği hasarı azalttığını görmüşlerdir.
Çömlekçioğlu ve Arıkan (2017), çivitotu bitkisinin stres koşullarına toleransını ve dışsal poliaminlere tepkisini kontrollü koşullarda araştırmışlardır. Farklı konsantrasyonlarda tuz (0, 50, 100, 200 mM NaCl) içeren çözeltiler ile sulanarak tuz stresi oluşturulan bitkiler 200 mM konsantrasyonunda tuzdan etkilenmiş ve verim düşmüştür. Dört farklı konsantrasyonda (0, 0.1, 1 ve 2 mM) poliamin (spermin, spermidin, putresin) yapraktan uygulandığında fide veriminin arttığı ifade edilmiştir. Poliamin ve tuz kombinasyonu uygulandığında ise etken madde miktarı ve yaprak verimini artırmıştır.
Bilgili ve ark. (2018), buğday genotiplerinde çimlenme ve fide gelişiminde tuz (NaCl) stresine karşı bitkilerin tepkilerini belirlemek amacıyla yürüttükleri araştırmalarında, çimlendirme testlerinin sonuçlarına göre tuz stresinin ortalama çimlenme süresi, çimlenme indeksi, sürgün ve kökçük uzunluğu, sürgün yaş ağırlığı ve çimlenme güç indeksi yönünden önemli etkileri olduğu belirlenmiştir. Çıkış denemelerinde ise tuzun kök uzunluğu dışındaki özelliklerin önemsiz olduğu belirlenmiştir.
Ertekin ve ark. (2018), macar fiği çeşitlerinde tuzluluğun çimlenme ve fide gelişimine etkilerini incelemişlerdir. İki adet macar fiğ çeşidinde 5 adet tuz konsantrasyonu (0, 50, 100, 150, 200 mM NaCl) kullanılmıştır. Tohumlar petri içerisinde kâğıtlar arasında çimlendirmişlerdir. Çimlenme oranı, çimlenme indeksi, ortalama çimlenme süresi, radikula ve plumula uzunluğu ve fide yaş ağırlığı ölçümleri
alınmıştır. Araştırmada yapılan gözlem ve ölçümlerin tuz konsantrasyonlarından olumsuz etkilendiği bildirmişlerdir.
Şimşek Soysal ve ark. (2018), Sorgum x Sudanotu melez bitkisinde 16 farklı tuz dozlarının (0-300 mM NaCl arası) çimlenme ve fide gelişimine etkisini araştırmışlardır. Tohumlar laboratuvar ortamında petri kaplarında çimlendirme kâğıtlarının arasında çimlendirilmiştir. Tuz dozları uygulandığında incelenen özellikler üzerinde artan ve azalan değişimlere neden olmuştur. Sorgum × Sudanotu melezinin 220 mM tuz (NaCl) dozuna kadar uygulanan tuzları tolere edebildiği görülmüştür.
Ekinci (2019), poliaminlerin tuz stresi altında (0, 50 ve 100 mM NaCl) yetiştirilen biber fidelerinde bitki büyümesi, fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine etkilerini belirlemek için, kontrollü sera koşullarında putresin (PUT), spermin (SPM) ve spermidin (SPD) yetiştirilen fidelere yapraklardan uygulanmıştır. Poliaminlerin tuz stresi altındaki biber fidelerinde bitki boyu, yaprak sayısı, gövde çapı, klorofil değeri, stoma iletkenliği, doku elektrik iletkenliği, yaprak bağıl su içeriği, süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve peroksidaz (POD) enzim aktivitesi üzerine etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. Tuz konsantrasyonu arttıkça, bitki boyu, gövde çapı, yaprak sayısı, klorofil değeri, bitki ve kök taze ve kuru ağırlığı ve yaprak bağıl su içeriği azalmış, ancak doku elektrik iletkenliğinde bir artış meydana gelmiştir. Bununla birlikte, poliamin uygulamaları tuz stresindeki biber fidelerinde incelenen parametreleri iyileştirmiştir. Araştırmada, tuz stresinin olumsuz etkilerinin biber fidelerine dışarıdan yapılan poliamin uygulamasıyla hafifletilebileceği belirlenmiştir.
Akçay ve Tan (2018), 15 farklı kinoa genotipinde 6 farklı tuz konsantrasyonunda (0, 100, 200, 300, 400 ve 500 mM NaCl) çimlenme oranı, çimlenme zamanı ve hassasiyet indeksi değerlerini incelemişlerdir. Farklı tuz konsantrasyonlarında çimlenmeye bırakılan kinoa çeşitleri farklı sürelerde çimlenmişlerdir. Tuz uygulamalarının çimlenme süresi üzerinde genel olarak geciktirici etkide bulunduğu gözlemlenmiştir. Tuzluluk arttıkça kinoanın çimlenmeye hassasiyet gösterdiği tespit edilmiştir. Artan tuzluluk seviyesi çimlenme oranını düşürmüş, çimlenme süresini uzatmıştır.
Yurdigen (2019), yürüttüğü çalışmada çörekotunun farklı stres koşullarında çimlenme yüzdesi, ortalama çimlenme süresi, çimlenme indeksi, çimlenme stres tolerans indeksi, fide boyu, fide yaş ağırlığı, fide kuru ağırlığı, çıkış yüzdesi, ortalama çıkış süresi ve çıkış indeksi bakımından tepkileri incelenmiştir. Farklı tuz stresleri
(0-200 mM NaCl) ve kuraklık stresleri (-2, -4, -6 bar polietilen glikol) kullanılmıştır. Çimlenme denemelerine göre, boyutları 20×20 cm olan üç adet kurutma kâğıdı arasında 20±1°C sıcaklıkta tamamen karanlık inkübatörde, 4 tekerrürlü ve her tekerrürde 50 adet tohum olacak şekilde kurulmuştur. Çörekotu genotiplerinin çimlenme yüzdesi ve fide gelişimi artan tuz konsantrasyonlarıyla azalmıştır. Çeşitler tuz stresine farklı tepkiler vermiştir.
Rahman (2008), üç patates çeşidinde (Atlanta, Shepody ve Shilbilaty) tuzluluk (NaCI) stresinin etkileri in vitro koşullarda değerlendirilmiş ve tek boğum eksplantları kullanılarak beş NaCI seviyesinin (0, 25, 50, 75 ve 100 mM) etkileri araştırmışlardır. Çalışma sonucunda, tuzluluk stresinin MS ortamında artan NaCl konsantrasyonu ile bitki büyümesini ve kök gelişimini kademeli olarak azalttığını ancak tüm çeşitlerin yüksek NaCl (100 mM) seviyesinde de canlı kaldığını saptamışlardır. Shilbilaty'nin sürgün uzunluğunda daha iyi performans gösterdiğini ve sürgün yaş ağırlıklarının Shepody ve Atlanta'dan daha iyi olduğunu tespit etmişlerdir. Buna karşın Atlanta çeşidinin kök gelişimi açısından farklı NaCl ortamlarında Shepody ve Shilbilaty'den daha iyi performans gösterdiğini fakat en yüksek tuzluluk seviyesinin test edilen tüm çeşitlerde kök gelişimini büyük ölçüde engellediğini bildirmişlerdir. Kontrol ve 25 mM NaCl içeren MS ortamında, in vitro patates bitkilerinin büyüme özelliklerinin etkilenmediğini belirtmişlerdir.
Türkmen ve ark. (2002), domateste kontrollü şartlarda tuz (0, 25, 50 ve 100 mM NaCl) ve kalsiyum (0, 100, 200 ve 400 mg/kg Ca) uygulamasının fide çıkışı ve gelişimi üzerindeki etkilerini araştırmışlardır. Artan tuz konsantrasyonlarında domates tohumlarında çıkış oranı ve süresi, fide büyüme parametrelerini (sürgün uzunluğu, kök uzunluğu, ağırlığı vb.) olumsuz yönde etkilediğini tespit etmişlerdir. Ca‟nın artan konsantrasyonlarının sürgün ve kök yaş ağırlığını ve kuru madde oranını arttırdığı, fide çıkış oranı ve süresinin, hipokotil uzunluğunun, kotiledon uzunluğu ve genişliğinin, sürgün uzunluğu ve kök uzunluğunun Ca uygulaması ile olumlu yönde etkilendiği belirlenmiştir. Araştırmacılar, tuzlu koşullarda Ca uygulaması ile tuzun olumsuz etkilerinin azaltılabileceğini ifade etmişleridir.
Tuna ve Eroğlu (2017)saksı denemesinde biberde 100 mM NaCl konsantrasyonunda farklı organik (askorbik asit, nitrik oksit, salisilik asit ve prolin) ve inorganik (potasyum, kalsiyum ve silisyum) bileşiklerin bitki yapraklarına uygulaması etkisini incelemişlerdir. Çalışmada, tuzluluğun bitki elektriksel iletkenliğini, lipid peroksidasyon, prolin ve antioksidan enzim aktivitesini artırdığı, bununla birlikte
uygulanan organik ve inorganik bileşikler ile bu parametrelerin azaldığı belirlenmiştir. Araştırmacılar, tuzluluğun biberde makro element içeriğini ve bitki boyu, gövde çapı, gövde yaş ve kuru ağırlığı, kök yaş ve kuru ağırlığını azalttığını, fakat uygulanan organik ve inorganik bileşikler ile olumlu etkilerinin olduğunu belirlemişlerdir.
Shu ve ark. (2012), tuz stresi (75 mM NaCl) şartlarında yetiştirilen hıyar fidelerine dışarıdan uygulanan spermidinin (1 mM SPD) fotosentetik özellikler, ksantafil bileşikler ve içsel poliamin miktarı üzerine etkilerinin araştırıldığı çalışmada, tuzluluğun klorofil miktarı ve net fotosentez oranını önemli derecede düşürdüğü belirlenmiştir. Araştırmacılar, spermidin uygulaması ile bu özelliklerde artış meydana geldiğini, spermidinin tuzun bitkideki fotosentez ve ksantofil ürünler üzerinde oluşturduğu zararı azalttığını tespit etmişlerdir. Dışarıdan yapraklara sprey şeklinde uygulanan spermidin ile tuz stresindeki yapraklarda poliamin içeriğinin önemli derecede arttığı belirlenmiştir.
Hu ve ark. (2014), yaptıkları çalışmada, domates fidelerinde spermidinin fotosentetik özellikler üzerine etkilerini araştırmışlardır. Domates fidelerinde spermidin yapraktan uygulaması ile tuzlu koşullarda fotosentetik ve morfolojik özellikleri incelenmiştir. Tuzluluğun yaprak kuru ağırlığı, net fotosentez oranı ve fotokimyasal parametreleri azalttığı belirtilmiştir. Bununla birlikte, dışarıdan uygulanan spermidin ile strese bağlı bu parametrelerdeki azalmanın hafiflediği belirlenmiştir. Araştırmacılar, ekzojen spermidinin tuzluluk-alkalilik stresinin neden olduğu büyüme inhibisyonunu ve membran zararını hafifletebildiğini ve fotosentetik özelliklerin stabilizasyonunda da önemli bir role sahip olabileceğini ifade etmişlerdir.
Radhakrishnan ve ark. (2018)yaptıkları çalışmada 0.1 mM spermidin uygulamasının tuz stresindeki hıyar bitkisinde fizyolojik değişimler üzerine etkileri araştırılmışlardır. Tuz stresinin bitki büyümesini engellediğini, bununla birlikte spermidin uygulaması ile tuzlu koşullardaki bitkilerde gövde uzunluğu ve yaprak kuru ağırlığının arttığı belirlenmiştir. Çalışmada, tuzluluğun klorofil, karotenoidler ve sakkaroz içeriğini azaltırken yapılan spermidin uygulaması ile bu olumsuz etkinin engellendiği gözlemlenmiştir.
3. MATERYAL VE YÖNTEM
Bu araştırma in vitro tuz stresinin ayçiçeğinde (Helianthus annuus L.) çimlenme ve fide gelişimine spermidinin etkisinin belirlenmesi amacıyla, Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü Biyoteknoloji Laboratuvarı ve iklim odasında yürütülmüştür.
3.1. Materyal
Bu çalışmada bitki materyali olarak bölgemizde yaygın olarak yetiştirilen Alcantara (Syngenta) ve Tunca (Limagrain) ayçiçeği (Helianthus annuus L.) çeşitlerinin ticari olarak temin edilen tohumları kullanılmıştır (Şekil 3.1).
ALCANTARA; her türlü toprağa uyum sağlayan, orta erkenci ve yüksek çimlenme gücüne sahip bir çeşittir. Kazık kök gelişimi sayesinde dayanıklı ve sağlam gövdeye sahiptir. Canavar otu (Orobanş) ve bazı mildiyö hastalığının ırklarına karşı toleranslıdır. Tabla yapısı eğik olduğu için güneş yanıklığı ve kuş zararının önüne geçilebilmektedir. Verimi, yağ potansiyeli ve hektolitre ağırlığı yüksek bir çeşittir.
TUNCA; Dane verimi, hektolitre ağırlığı ve yağ oranı yüksek hibrit bir çeşittir. Mildiyö hastalığına ve canavar otuna (Orobanş) toleranslıdır. Her türlü toprağa adapte olabilen kuraklığa toleranslı ve orta erkenci bir çeşittir. Orta boylu ve sağlam gövdelidir. Ortasına kadar dane bağlayabilen büyük bir tablaya sahiptir. Tablasının tam eğik olması güneş yanıklığını ve kuş zararını önlemektedir.
3.2. Yöntem
3.2.1. Alet ve ekipmanların sterilizasyonu
Sterilizasyon ve kültüre alma işlemleri sırasında kullanılacak fayanslar, alüminyum folyoya sarıldıktan sonra otoklav poşeti ile paketlenmiş, kurutma kağıtları küçük parçalar halinde kesilerek magenta kaplarına konulmuş, saf sular ısıya dayanıklı cam şişelere konularak kapakları kapatılmış ve otoklavda 121 °C‟de 1.5 atm basınç altında 20 dakika süreyle steril edilmiştir. Besin ortamlarının konulacağı cam kavanozlar da kapakları kapatılarak otoklavda aynı şekilde sterilize edilmiştir.
Otoklav sonrası kontaminasyon riskini ortadan kaldırmak için kavanozların ve şişelerin kapak kısımları streç film ile sarılarak kapalı bir dolap içinde kullanılıncaya kadar muhafaza edilmiştir. Kullanılan pens ve bisturi ise çalışma sırasında steril kabin içerindeki alkol ocağında alevde sterilize edilmiştir.
Tüm steril çalışmalar laminar hava akışlı steril kabin içinde gerçekleştirilmiştir. Steril kabin kullanımdan önce %70‟lik etil alkolle silinmiş ve UV lambası açılarak 20 dakika süreyle steril alan oluşturabilmek için çalıştırılmıştır.
3.2.2. Besin ortamı için stok çözeltilerin hazırlanması
Çalışmadaki tüm ortamlarda kullanılan MS (Murashige ve Skoog, 1962) temel besin ortamı, maliyeti azaltmak için stok çözeltiler kullanılarak hazırlanmıştır. Temel besin ortamını hazırlarken gerekli olan makro besin elementleri, mikro besin elementleri ve vitaminler için ayrı ayrı stok çözeltiler hazırlanmıştır
Makro besin elementlerinin stok çözeltisi; maddelerin normal konsantrasyonlarının 20 katı olacak şekilde hazırlanmıştır. Makro besin elementleri, Çizelge 3.1‟de belirtilen miktarlarda kullanılmıştır. Maddeler; 500 ml saf su içerisine, miktarı çok olandan az olana doğru hassas terazide tartılarak sırasıyla ilave edilmiş, manyetik karıştırıcı yardımıyla tamamı çözündükten sonra hacmi saf su ile 1 litreye tamamlanmıştır. Hazırlanan çözelti ışıktan etkilenmeyen cam şişede 4ºC de muhafaza edilmiştir.
Çizelge 3.1. MS besin ortamı makro besin elementlerinin x20 stok çözeltisi
Kimyasalın Adı Formülü MS Besin Ortamı Ġçeriği
(mg/L)
x20 Stok (g/L)
Amonyum nitrat NH4NO3 1650 33
Potasyum nitrat KNO3 1900 38
Magnezyum sülfat MgSO4.7H2O 370 7.4
Kalsiyum klorür CaCl2.2H2O 440 8.8
Potasyum dihidrofosfat KH2PO4 170 3.4
Mikro besin elementlerinin stok çözeltisi; maddelerin normal konsantrasyonlarının 100 katı olacak şekilde hazırlanmıştır. Mikro besin elementleri, Çizelge 3.2‟de belirtilen miktarlarda kullanılmıştır. Maddeler; 500 ml saf su içerisine, miktarı çok olandan az olana doğru hassas terazide tartılarak sırasıyla ilave edilmiş, tamamı çözündükten sonra hacmi saf su ile 1 litreye tamamlanmıştır. Hazırlanan çözelti ışıktan etkilenmeyen cam şişede 4ºC de muhafaza edilmiştir.
Çizelge 3. 2. MS besin ortamı mikro besin elementlerinin x200 stok çözeltisi
Kimyasalın Adı Formülü MS Besin Ortamı Ġçeriği (mg/L) x200 Stok (mg/L)
Mangan sülfat MnSO4.4H2O 22.3 4460
Çinko sülfat ZnSO4.7H2O 8.6 1720
Borik iyodür H3BO3 6.2 1240
Potasyum KI 0.83 166
Sodyum molibdat Na2MoO4.2H2O 0.25 50
Bakır sülfat CuSO4.5H2O 0.025 5
Kobalt klorür CoCl2.6H2O 0.025 5
Mikro elementler içerisinde yer alan demirin şelatlanmış formda ortama ilave edilmesi gerektiği için; Fe-EDTA stok çözeltisi mikro besin elementlerinden farklı hazırlanmıştır. Hassas terazide 5.57g demir sülfat (FeSO4.7H2O) ve 7.45g sodyum EDTA (C10H14N2Na2O8) tartılmış, maddeler iki ayrı kap içinde 350‟şer ml saf su kullanılarak çözelti haline getirilmiştir. Hazırlanan çözeltiler ısıtıcılı manyetik karıştırıcı yardımıyla hafifçe ısıtıldıktan sonra birleştirilmiş, çözelti oda sıcaklığına gelince de hacmi 1 litreye tamamlanmıştır. Isıya dayanıklı cam şişe içerisinde 121ºC‟de 20 dk otoklav edilerek şelat oluşması sağlanmıştır. Çözelti oda sıcaklığına geldikten sonra 4ºC de muhafaza edilmiştir.
Vitamin stok çözeltisi; maddelerin normal konsantrasyonlarının 100 katı olacak
şekilde hazırlanmıştır. Vitaminler, Çizelge 3.3‟de belirtilen miktarlarda kullanılmıştır. Maddeler; 500 ml saf su içerisine, hassas terazide tartılarak sırasıyla ilave edilmiş, manyetik karıştırıcı yardımıyla tamamı çözündükten sonra hacmi saf su ile 1 litreye tamamlanmıştır. Hazırlanan çözelti ışıktan etkilenmeyen cam şişede 4ºC de muhafaza edilmiştir.
Çizelge 3.3. MS besin ortamı vitaminlerinin x100 stok çözeltisi
Kimyasalın Adı Formülü MS Besin Ortamı Ġçeriği
(mg/L) X100 Stok (mg/L)
Glisin C2H5NO2 2 200
Nikotinik Asit C6H5NO2 0.5 50
Pridoksin HCl C8H11NO3. HCl 0.5 50
Thiamin HCl C12H17ClN4OS. HCl 0.1 10
3.2.3. Besin ortamlarının hazırlanması
Denemelerde temel besin ortamı olarak MS (Murashige ve Skoog, 1962) kullanılmıştır. Standart MS besin ortamı kontrol olarak çalışmada yer alırken, MS besin ortamının tuz (NaCl) ve Spermidin (SPD) kullanılarak modifiye edilmiş formları da kullanılan diğer ortam kombinasyonlarını oluşturmuştur. Denemelerde kullanılmak üzere 5 adet tuz (NaCl) konsantrasyonu (0, 50, 100, 150, 200 mM NaCl), 5 adet Spermidin (SPD) konsantrasyonu (0, 0.5, 1, 2, 4 mM SPD) ve bunların kombinasyonlarıyla (NaCl x SPD) oluşturulan 25 farklı ortam grubu hazırlanmıştır (Çizelge 2.4).
Çizelge 3.4. Denemede kullanılan besin ortamları (mM)
0 NaCl SPD 50 NaCl SPD 100 NaCl SPD 150 NaCl SPD 200 NaCl SPD 0 0 0 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
Her ortam grubunda (NaCl, SPD, NaClxSPD) 5 tekerrür, her tekerrürde de 50 ml besin ortamına ihtiyaç duyulduğu ve 2 adet çeşit kullanıldığı için her gruptan 500 ml besin ortamı hazırlanmıştır.
MS temel besin ortamını hazırlanırken; 350 ml kadar saf su mezür ile ölçülüp
otoklavlanabilir cam şişeye konulmuştur. Sonrasında çizelge 3.1‟de açıklandığı gibi hazırlanmış olan makro besin elementlerinin stok çözeltisinden 25 ml, mikro besin elementlerinin stok çözeltisinden 2.5 ml, Fe-EDTA stok çözeltisinden 2.5 ml ve vitaminlerin stok çözeltisinden 500 µL otomatik pipet ile alınarak ilave edilmiştir. Ortam bileşenlerinden olan myo - inositol (50 mg) ve sakkaroz (15g) hassas terazide tartılarak çözeltiye ilave edilmiştir. Manyetik karıştırıcı yardımıyla çözelti karıştırılıp homojenizasyon sağlandıktan sonra ortamın pH‟sı 5.8‟e ayarlanarak çözeltinin hacmi 500 ml‟ye tamamlanmıştır. Hazırlanan ortamı katılaştırmak için 4 g agar hassas terazide tartılarak çözeltiye ilave edilmiştir (Şekil 3.2).
ġekil 3.2. Besin ortamının hazırlanma aşamaları
Isıya dayanıklı cam şişelerde hazırlanan besin ortamları otoklavda 121 °C‟de 1.5 atm basınç altında 20 dakika süreyle sterilize edilmiştir. Otoklav sonrasında besin ortamlarının konulacağı 200 ml‟lik cam kavanozlar da aynı şekilde kapakları kapatılarak otoklavlanmıştır. Sterilizasyon tamamlandıktan sonra hazırlanan ortamlar, tekerrürleri oluşturmak amacıyla steril kabin içine kavanozlara 50 ml olacak şekilde steril pipet ile paylaştırılmıştır (Şekil 3.3). Steril kabinde soğuma ve katılaşma sağlandıktan sonra kavanozların kapakları kapatılarak kapakların etrafı streç film ile sarılmış ve kodlama yapıldıktan sonra kabin dışına alınmıştır.
ġekil 3.3. Kabin içinde steril ortamların dağıtılması
Sadece tuz (NaCl) içeren ortamlar hazırlanırken; MS besin ortamı yukarıda
açıklandığı gibi stoklardan hazırlanmış ve konsantrasyonu 0mM olarak kabul edilmiştir. Diğer konsantrasyonları oluşturabilmek amacıyla; 50 mM NaCl için 1.46 g, 100 mM NaCl için 2.92 g, 150 mM NaCl için 4.38 g ve 200 mm NaCl için 5.84 g hassas terazide ayrı ayrı tartılarak hazırlama sırasında besin ortamlarına ilave edilmiştir. Isıya dayanıklı cam şişelerde hazırlanan besin ortamları otoklavda 121 °C‟de 1.5 atm basınç altında 20 dakika süreyle sterilize edilmiştir. Sterilizasyon tamamlandıktan sonra hazırlanan ortamlar, steril kavanozlara 50 ml olacak şekilde steril pipet ile kabinde paylaştırılmıştır.
Sadece spermidin (SPD) içeren ortamlar hazırlanırken; SPD ısıya hassas
olduğu için otoklav sonrası ortamlara ilave edilmiştir. SPD çözeltisi kullanım öncesi hazırlanmış ve bekletilmeden kullanılmıştır. Konsantrasyonlar oluşturulurken; 0.5 mM SPD için 36.3 mg, 1 mM SPD için 72.6 mg, 2 mM SPD için 145.2 mg ve 4 mM SPD için 290.4 mg madde kullanılmıştır. SPD çözeltileri hazırlanırken; gerekli miktarların hassas terazideki tartımları beher içinde yapılmış, tartım sonrasında yaklaşık 35 ml saf suyla çözünmeleri sağlanmıştır. SPD‟ nin pH değeri 11 olduğu için pH‟ sı 5.8‟e ayarlanmış ve sonrasında hacimler saf su ile 50 ml‟ye tamamlanmıştır. Steril kabin içinde 0.22 µm hepa filtre ile steril edilmiş ve kullanıma hazır hale getirilmiştir (Şekil 3.4). Spermidin ilave edileceği için bu gruptaki ortamların hacimleri 450 ml‟ye tamamlanarak otoklavda sterilize edilmiştir. Otoklavda sterilize edilen MS temel besin ortamlarının sıcaklığı yaklaşık 50 °C geldiğinde hazırlanan SPD çözeltileri steril kabin içinde pipet yardımıyla ortamlara ilave edilmiş ve böylece hacim 500 ml‟ye tamamlanmıştır.
ġekil 3.4. Spermidin çözeltisinin hazırlanması (pH ayarlaması ve kabin içinde filtre ile sterilizasyonu)
Tuz (NaCl) ve Spermidin (SPD) içeren ortamlar hazırlanırken; yukarıda
açıklandığı gibi NaCl ortam hazırlama sırasında, SPD çözeltileri ise otoklav sonrasında ortamlara ilave edilmiştir. Bu gruptaki ortamların hacmi Spermidin sonradan ilave edileceği için 450 ml‟ye tamamlanarak otoklavda sterilize edilmiştir. Tuz içeren MS besin ortamlarının sıcaklığı yaklaşık 50 °C geldiğinde hazırlanan SPD çözeltileri steril kabin içinde pipet yardımıyla sırasıyla ortamlara ilave edilmiş ve böylece hacim 500 ml‟ye tamamlanmıştır.
3.2.4. Tohumların sterilizasyonu
Denemede kullanılacak tohum miktarları (1250 adet) önceden hesaplanıp sayılmıştır. Tohumlar akan musluk suyu altında 10 dakika yıkanarak ön sterilizasyon yapılmıştır. Yıkanan tohumlar, sterilizasyon işlemi için beyaz tülbent ile yapılan kese içine alınmıştır.
Kese içine alınan tohumlar, steril kabin içerisinde sterilizasyona tabi tutulmuştur. Öncelikle tohumlar %96‟lık etil alkolde 1 dakika bekletilmiş ve ardından alkolü uzaklaştırmak için saf su ile 2-3 dk yıkanmıştır. Tohum keseleri bu işlemin ardından 1-2 damla yayıcı-yapıştırıcı (Tween-20) ilave edilen 200 ml %10‟luk çamaşır suyu (%50 NaOCl içeren ticari hipoklorit, Yetiş) çözeltisinde 10 dakika tutulmuş, sürenin sonunda steril saf su ile 3-4 kez yıkanarak çamaşır suyundan arındırılmıştır (Şekil 3.5) .
ġekil 3.5. Tohumların ön sterilizasyon sonrası keselenmesi ve sterilizasyonu 3.2.5. Tohumların kültüre alınması
Sterilizasyon işlemi bittikten sonra tohum keseleri, üzerine steril kurutma kağıtları konulmuş fayansların üzerine alınmış ve keseler açılarak tohumlar kurumaya bırakılmıştır.
ġekil 3.6. Steril tohumların kabin içinde kurutulması ve ekimi
Kuruyan tohumlar önceden hazırlanan kavanozdaki ortamların içerisine yatay olarak her kavanozda 5 adet tohum olacak şekilde yerleştirilmiş ve kavanozların kapakları sıkıca kapatılmıştır (Şekil 3.6). Kavanozların ağzı streç film ile sarılarak iklim odasına taşınmış ve 16 saat fotoperiyot, %62-64 oransal nem, 24±1°C iklim odasında sabit kültür şartlarında çimlenmeye bırakılmıştır.
3.3. Gözlem ve Ölçümler 3.3.1. Çimlenme indeksi
Kültür başlangıcından itibaren her gün sayım yapılarak tohumdan 2 mm kadar radikula çıkışı gerçekleşen tohumlar çimlenmiş olarak kabul edilmiş (ISTA, 2003) ve elde edilen veriler aşağıdaki formüle yerleştirilerek her tekerrür için 10. güne kadar çimlenme indeksi kaydedilmiştir. Tekerrür ortalamaları alınarak da konsantrasyona ait çimlenme indeksi olarak kaydedilmiştir.
ÇĠ= n1/t1 + n2/t2 + ………. + nn/tn
Burada n1, n2… çimlenen tohum sayısını, t1, t2….. ise çimlenmenin gerçekleştiği gün sayısını ifade etmektedir (Akıncı ve Çalışkan, 2010).
3.3.2. Çimlenme hızı (%)
Kültürün 4. günü sayım yapılarak çimlenen tohumlar belirlenmiş ve oranlanarak çimlenme hızı yüzde (%) olarak tespit edilmiştir (Şehirali, 1997). Tekerrür ortalamaları alınarak da her bir konsantrasyona ait çimlenme hızına ait değerler formüle göre hesaplanarak yüzde (%) olarak kaydedilmiştir (ISTA, 2013).
ÇH (%)= (100xÇT)/TT
Burada ÇT çimlenen tohum sayısını, TT kültüre alınan toplam tohum sayısını ifade etmektedir.
3.3.3. Çimlenme gücü (%)
Kültürün 10. günü sayım yapılarak çimlenen tohumlar belirlenmiş ve oranlanarak çimlenme gücü yüzde (%) olarak tespit edilmiştir (Şehirali, 1997). Tekerrür ortalamaları alınarak da her bir konsantrasyona ait çimlenme gücüne ait değerler formüle göre hesaplanarak yüzde (%) olarak kaydedilmiştir (ISTA, 2013).
ÇG (%)= (100xÇT)/TT
Burada ÇT çimlenen tohum sayısını, TT kültüre alınan toplam tohum sayısını ifade etmektedir.
3.3.4. Ortalama çimlenme süresi (gün)
Günlük kaydedilen çimlenme değerleri aşağıdaki formüle yerleştirilerek ortalama çimlenme süresi gün olarak kaydedilmiştir. Aşağıdaki formüle göre çimlenen tohum sayısı ile çıkış gün sayısı çarpımları toplamının, toplam çıkan tohum sayısına bölünmesi ile elde edilen değer ortalama çimlenme süresi olarak hesaplanmıştır.
OÇS=Σ(n x d) / Σn
Burada n: sayımın yapıldığı gün çimlenen tohum sayısı, d: sayımın yapıldığı günü, Σn toplamda çimlenen tohum sayısını ifade etmektedir (Arabacı, 2015).
3.3.5. Tuz tolerans indeksi (%)
Her ortam için çimlenen tohum sayısı dikkate alınarak çeşitlerin tuz tolerans indeksleri hesaplanmıştır.
TTĠ= (A/B)*100
Burada A: Uygulama yapılan ortamlardaki çimlenme, B: Kontrol grubunda çimlenme ifade eder (Aydın ve Atıcı, 2016)
3.3.6. Fide kök uzunluğu (cm)
Kültür başlangıcından 5 hafta kültürde kalan fideler besin ortamından zarar vermeden çıkarılmış ve yıkanarak besin ortamı uzaklaştırılmıştır. Bütün bitkilerin kökleri cetvel ile ölçülerek cm olarak kaydedilmiştir.
3.3.7. Fide gövde uzunluğu (cm)
Kültüre alınan bitki bir 5 hafta sonunda kavanozlardan çıkartılarak fide gövde uzunluğu ölçülmüştür. Bitki gövde uzunluğu cetvel ile ölçülüp cm olarak kaydedilmiştir.
3.3.8. Kök yaĢ ağırlığı (mg)
Kontrollü şartlarda kültürde 5 hafta kalan fideler zarar verilmeden besin ortamından çıkarılmıştır. Besin ortamından temizlenen kökler kağıt arasında zarar verilmeden fazla nemi alınmıştır. Kök fideden ayrılarak hassas terazide tartılmıştır. Kök yaş ağırlığı mg olarak kaydedilmiştir.
3.3.9. Gövde yaĢ ağırlığı (mg)
Kültürde 5 hafta yetişme süresinden sonra bitkiler besin ortamından dikkatli bir şekilde temizlenmiştir. Bitkilerin yaş ağırlıkları hassas terazide tartılarak mg cinsinden kaydedilmiştir.
3.3.10. Kök kuru ağırlığı (mg)
Yaş ağırlıkları belirlenen kökler kese kağıdı içerisinde 70˚C‟de ağırlığı sabitlenene kadar etüvde kurutulduktan sonra hassas terazide tartılarak, kök kuru ağırlığı mg cinsinden kaydedilmiştir.
3.3.11. Gövde kuru ağırlığı (mg)
Gövdeler kese kağıdına alınarak 70°C‟de etüvde ağırlığı sabitlenene kadar kurutulup hassas terazide tartılmış ve gövde kuru ağırlık mg olarak kaydedilmiştir.
3.4. Verilerin Değerlendirilmesi
Tüm denemeler „Tesadüf Parselleri Deneme Deseni‟ne göre kurulmuştur. Deneme 2 çeşit ayçiçeği, 5 farklı tuz (NaCl) konsantrasyonu, 5 farklı spermidin (SPD) konsantrasyonu ve her bir uygulama 5 tekerrürlü olacak şekilde yürütülmüştür. Her tekerrürde ise 5 adet tohum denemeye alınmıştır. Deneme sonunda elde edilen veriler MSTAT-C istatistik programı (Michigan State University, 1994) ile analiz edilmiştir. İstatistiki olarak önemli bulunan değerler için LSD testine göre gruplandırılarak harflendirilmiştir.
4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA
Ülkemizde yaygın olarak yetiştiriciliği yapılan Alcantara (Syngenta) ve Tunca (Limagrain) ayçiçeği (Helianthus annuus L.) çeşitlerinde in vitro koşullarda oluşturulan tuz stresinde çimlenme ve fide gelişimine spermidinin etkisinin belirlenmesi amacıyla yürütülen araştırmadan elde edilen sonuçlarda MSTAT-C istatistik programı ile varyans analizi yapılmış, önemli çıkan parametrelerde LSD testi uygulanarak önem grupları oluşturulmuş ve çıkan sonuçlar başlıklar halinde değerlendirilmiştir.
4.1. Çimlenme Ġndeksi
Ayçiçeği çeşitlerinde farklı konsantrasyonlarda tuz ve spermidin uygulamalarından elde edilen çimlenme indekslerine ait çeşitlerin çimlenme indekslerine ait ortalama değerler Çizelge 4.2, Çizelge 4.3 ve Şekil 4.1‟de verilmiştir.
Çizelge 4.1‟de görüldüğü gibi çeşit (Ç), tuz (T), spermidin (SPD), tuz x spermidin (T x SPD), çeşit x tuz (Ç x T) ve çeşit x spermidin (Ç X SPD) interaksiyonlarının çimlenme indeksine etkisi istatistiki olarak %1 seviyesinde (P˂0.01) önemli bulunmuştur. Çeşit x Spermidin (Ç x SPD) ve Çeşit x Tuz x Spermidin (Ç x T x SPD) uygulamalarının ayçiçeğinde çimlenme indeksi üzerine etkisi istatistiksel olarak önemsiz bulunmuştur.
Çizelge 4.1. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme indekslerine ait varyans analiz tablosu
Varyasyon Kaynakları SD KT KO F ÇeĢit (Ç) 1 14.314 14.314 47.8971** Tuz (T) 4 1136.461 284.115 950.7167** Ç x T 4 5.353 1.338 4.4778** Spermidin (SPD) 4 39.213 9.803 32.8039** Ç x SPD 4 0.835 0.209 0.6987 T x SPD 16 13.858 0.866 2.8984** Ç x T x SPD 16 5.973 0.373 1.2491 Hata 200 59.769 0.299 Genel 249 CV:%17.73
Çeşitlerin çimlenme indeksine baktığımızda; 3.32 değeri ile Tunca‟nın Alcantara çeşidine göre (2.84) daha hızlı çimlenme gösterdiği tespit edilmiştir.
Çeşit x Tuz (Ç x T) interaksiyonda en yüksek çimlenme indeksi Alcantara çeşidinde 0 mM NaCl içeren ortamlarda (6.58), en düşük çimlenme indeksi ise Alcantara çeşidinin 200 mM NaCl içeren ortamlarında (0.31) görülmüştür.
Çizelge 4.2. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme indeksleri
ÇeĢitler Ortam SPD (mM) Alcantara NaCl (mM) 0 0.5 1 2 4 Ortalama (Ç x T) Genel Ort. 0 6.24 7.37 7.07 6.58 5.65 6.58A 2.84 50 4.53 4.68 3.74 3.15 2.73 3.77C 100 3.39 3.15 3.11 2.25 2.08 2.80E 150 1.07 0.92 0.77 0.57 0.50 0.77G 200 0.48 0.35 0.29 0.29 0.14 0.31H Ortalama (Ç x SPD) 3.9 3.74 3.19 3.2 4.62 Tunca NaCl (mM) 0 7.05 6.83 6.91 6.21 5.86 6.57A 3.23 50 5.22 4.84 4.14 3.88 3.24 4.26B 100 3.27 3.39 3.63 3.48 2.35 3.23D 150 2.11 2.00 1.87 1.40 0.94 1.67F 200 1.11 0.94 0.91 0.80 0.68 0.89G Ortalama (Ç x SPD) 3.75 3.60 3.49 3.16 2.61 LSD%1Ç, LSD%1Ç x T: 0.4022
Tuz (T) konsantrasyonlarının genel ortalamalarına göre en yüksek çimlenme indeksi 6.58 değeri ile 0 mM NaCl içeren ortamlardan, en düşük çimlenme indeksi ise 200 mM NaCl içeren ortamlardan (0.60) elde edilmiştir. Çimlenme indeksinin konsantrasyon artışına bağlı olarak azaldığı, en yüksek konsantrasyonda ise indeks değerindeki azalmanın %91‟e kadar ulaştığı belirlenmiştir.
Spermidin konsantrasyonlarının genel ortalamalarına göre en yüksek çimlenme indeksi 3.45 değeri ile 0 mM ve 0.5 mM SPD içeren ortamlardan, en düşük çimlenme indeksi 2.42 değeri ile 4 mM SPD içeren ortamlardan elde edilmiştir. En yüksek ve en düşük indeks değerleri arasında %30‟luk bir azalma olduğu hesaplanmıştır (EK-1).
Tuz x Spermidin (T x SPD) interaksiyonlarının genel ortalamalarına göre en yüksek çimlenme indeksi 7.10 değeri ile 0 mM NaCl x 0.5 mM SPD içeren ortamlardan, en düşük çimlenme indeksi ise %94 oranında azalmayla 200 mM NaCl x 4 SPD içeren ortamlardan (0.41) elde edilmiştir (EK-1).
Çizelge 4.3. Farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren ortamlardaki çimlenme indekslerine
ait ortalama değerler
Ortam SPD (mM)
NaCl (mM)
0 0.5 1 2 4 Ortalama (T)
0 6.65ab 7.10a 6.99ab 6.40b 5.75c 6.58A
50 4.87d 4.76d 3.94e 3.51ef 2.99fg 4.01B
100 3.33efg 3.27fg 3.37efg 2.87g 2.21h 3.01C
150 1.59hı 1.46ıj 1.32ıjk 0.99jk 0.72jk 1.22D
200 0.80jk 0.65k 0.60k 0.55k 0.41k 0.60E
Ortalama
(SPD) 3.45A 3.45A 3.24A 2.86B 2.42C
LSD%1T: 0.2844, LSD%1 SPD: 0.2844, LSD%1 T x SPD: 0.6360
ġekil 4.1. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme indeksleri
Araştırmamızda elde edilen çimlenme indeksi değerlerine genel olarak bakıldığında konsantrasyon artışına bağlı çimlenmede yaşanan gecikmenin, çimlenme indeksini de düşürdüğü ifade edilebilir. Day (2008), Wu ve ark. (2015), Akçay ve ark. (2018)‟in bulgularıyla benzerlik göstermektedir. Day ve ark. (2008), çerezlik ayçiçeği genotiplerinin farklı tuz konsantrasyonlarına tepkisini belirlemek amacıyla yürüttüğü araştırmasında 5, 10, 20 dS/m NaCl konsantrasyonlarını uygulamış ve NaCl konsantrasyonundaki artışının çimlenme hızında azalmaya neden olduğunu ifade etmiştir. Wu ve ark. (2015), ayçiçeğinde yaptıkları çalışmada artan tuz konsantrasyonlarının çimlenmeyi önlediğini ve çimlenme hızı düşürdüğünü ifade etmişlerdir. Akçay ve ark. (2018), kinoa ile yaptığı çalışmada farklı tuz konsantrasyonları kullanmış ve artan tuz konsantrasyonları çimlenme hızını düşürdüğünü ve çimlenme süresini uzattığını bildirmişlerdir. Çalışmamızda da uygulanan tuz ve spermidinin konsantrasyonlarındaki artışa bağlı olarak çimlenme indeksinin giderek düştüğü tespit edilmiştir.
0 2 4 6 8 0 NaCl 50 NaCl 100 NaCl 150 NaCl 200 NaCl 0 SPD 0.5 SPD 1 SPD 2 SPD 4 SPD 0 2 4 6 8 0 NaCl 50 NaCl 100 NaCl 150 NaCl 200 NaCl 0 SPD 0.5 SPD 1 SPD 2 SPD 4 SPD
4.2. Çimlenme Hızı (%)
Ayçiçeği çeşitlerinde farklı konsantrasyonlarda tuz ve spermidin uygulamalarından elde edilen çimlenme hızlarına ait çimlenme hızlarına ait ortalama değerler Çizelge 4.5, Çizelge 4.6 ve Şekil 4.2‟de verilmiştir.
Çimlenme hızı üzerine tuzun, spermidinin, tuz x spermidin ve çeşit x tuz interaksiyonlarının etkileri istatistiki olarak %1 seviyesinde (P˂0.01) önemli bulunmuştur. Ç x SPD ve Ç x T x SPD interaksiyonlarının çimlenme hızına etkisi ise istatistiki olarak önemli bulunmamıştır (Çizelge 4.4).
Çizelge 4.4. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme hızına (%) ait varyans analiz tablosu
Varyasyon Kaynakları SD KT KO F ÇeĢit (Ç) 1 193.67 193.67 1.2229 Tuz (T) 4 330700.8 82675.2 522.0554** Ç x T 4 7956.73 1989.182 12.5608** Spermidin (SPD) 4 4757.466 1189.366 7.5103** Ç x SPD 4 694.154 173.538 1.0958 T x SPD 16 9289.007 580.563 3.666** Ç x T x SPD 16 2153.166 134.573 0.8498 Hata 200 31672.961 158.365 Genel 249 CV:%37.54
** : P˂0.01 ihtimal seviyesinde önemli, *: P˂0.05 ihtimal seviyesinde önemli
Çeşitlerin çimlenme hızları istatistiki olarak önemli farklılıklar göstermese de %34.41 değeri ile Tunca‟nın, %32.65 değerine sahip Alcantara çeşidine göre daha hızlı çimlenme gösterdiği belirlenmiştir.
Çeşit x Tuz (Ç x T) interaksiyonda en yüksek çimlenme hızı Tunca (%91.20) çeşidinin 0 mM NaCl içeren ortamlarında, en düşük çimlenme hızı ise Alcantara ve Tunca çeşidinin 150 mM NaCl ve 200 mM NaCl içeren ortamlarında (%0.01) görülmüştür.
Çizelge 4.5. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme hızı (%)
ÇeĢitler Ortam SPD (mM)
Alcantara NaCl (mM)
0 0.5 1 2 4 Ortalama (Ç x T) Genel Ort. 0 92.00 92.00 92.00 92.00 84.00 90.40A 32.65 50 76.00 60.00 36.00 44.00 36.00 50.40C 100 24.00 24.00 12.01 36.00 16.01 22.40D 150 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01E 200 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01E Ortalama (Ç x SPD) 38.40 35.21 28.01 34.40 27.21 Tunca NaCl (mM) 0 92.00 96.00 88.00 92.00 88.00 91.20A 34.41 50 88.00 92.00 76.00 60.00 44.00 72.00B 100 16.00 12.00 8.01 8.01 0.01 8.81E 150 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01E 200 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01E Ortalama (Ç x SPD) 39.21 40.01 34.41 32.01 26.41 LSD%1 Ç x T: 9.257
Tuz konsantrasyonlarının genel ortalamalarına göre en yüksek çimlenme hızı %90.8 değeri ile 0 mM NaCl içeren ortamlardan, en düşük çimlenme hızı ise 200 mM NaCl içeren ortamlardan (%0.01) elde edilmiştir. Çimlenme hızının konsantrasyon artışına bağlı olarak azaldığı, en yüksek konsantrasyonda ise çimlenme hızı değerindeki azalmanın %100‟e kadar ulaştığı belirlenmiştir (EK-2).
Spermidin konsantrasyonlarının genel ortalamalarına göre en yüksek çimlenme hızı %38.80 değeri ile 0 mM SPD içeren ortamlardan, en düşük çimlenme hızı %26.81 değeri ile 4 mM SPD içeren ortamlardan elde edilmiştir. En yüksek ve en düşük hızı değerleri arasında %31‟lik bir azalma olduğu hesaplanmıştır (EK-2).
Tuz x Spermidin (T x SPD) konsantrasyonlarının genel ortalamalarına göre en yüksek çimlenme hızı %94 değeri ile 0 mM NaCl x 0.5 mM SPD içeren ortamlardan, en düşük çimlenme hızı ise %100 oranında azalmayla 150 mM NaCl ve 200 mM NaCl içeren tüm SPD‟li (0, 0.5, 1, 2, 4 mM) ortamlardan (%0.01) elde edilmiştir.
Çizelge 4.6. Farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren ortamlardaki çimlenme hızına (%) ait ortalama değerler Ortam SPD (mM) NaCl (mM) 0 0.5 1 2 4 Ortalama (T)
0 92.00a 94.00a 90.00ab 92.00a 86.00ab 90.80A
50 82.00ab 76.00b 56.00c 52.00cd 40.00d 61.20B
100 20.00e 18.00e 10.01ef 22.00e 8.01ef 15.61C
150 0.01f 0.01f 0.01f 0.01f 0.01f 0.01D
200 0.01f 0.01f 0.01f 0.01f 0.01f 0.01D
Ortalama
(SPD) 38.80A 37.61AB 31.21BC 33.21ABC 26.81C
LSD%1 T: 6.545, LSD%1 SPD: 6.545, LSD%1 T x SPD: 14.64
ġekil 4.2. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme hızı (%)
Çimlenme hızının, NaCl, SPD ve NaCl x SPD interaksiyonlarında kontrol grubuyla kıyaslandığında konsantrasyon artışına bağlı olarak azaldığı belirlenmiştir. Denemede uyguladığımız farklı konsantrasyonlarda tuz ve spermidin oranları arttıkça çimlenme oranında azalma ve gecikme gözlemlenmiştir. Imran ve ark. (2015) ayçiçeği ile yaptıkları çalışmada artan tuz konsantrasyonlarında bitkinin strese girdiğini ve çimlenme hızının düştüğünü ifade etmişlerdir. Soysal ve ark. (2018), sorgum x sudan otu melezinde yaptıkları çalışmada 220 mM NaCl konsantrasyonu sonrasında bitkilerin etkilendiğini ve çimlenme hızının etkilendiğini bildirmiştir.
4.3. Çimlenme Gücü (%)
Ayçiçeği çeşitlerinde farklı konsantrasyonlarda tuz ve spermidin uygulamalarından elde edilen çimlenme gücüne ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.7‟de, çimlenme gücüne ait ortalama değerler Çizelge 4.8, Çizelge 4.9 ve Şekil 4.3‟de verilmiştir.
Çimlenme gücü üzerine tuz ve spermidinin etkisi (P˂0.01) ve çeşit x tuz interaksiyonunun etkisi (P˂0.05) istatistiki olarak önemli bulunmuştur. T x SPD, Ç x SPD ve Ç x T x SPD incelendiğinde istatistiki olarak önemsiz bulunmuştur.
0 20 40 60 80 100 0 NaCl 50 NaCl 100 NaCl 150 NaCl 200 NaCl 0 SPD 0.5 SPD 1 SPD 2 SPD 4 SPD 0 50 100 150 0 NaCl 50 NaCl 100 NaCl 150 NaCl 200 NaCl 0 SPD 0.5 SPD 1 SPD 2 SPD 4 SPD
Çizelge 4.7. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme gücüne (%) ait varyans analiz tablosu
Varyasyon Kaynakları SD KT KO F ÇeĢit (Ç) 1 313.6 313.6 1.3706 Tuz (T) 4 81641.6 20410.4 89.2063** Ç x T 4 2742.4 685.6 2.9965* Spermidin (SPD) 4 12473.6 3118.4 13.6294** Ç x SPD 4 198.4 49.6 0.2168 T x SPD 16 1830.4 114.4 0.5 Ç x T x SPD 16 1305.6 81.6 0.3566 Hata 200 45760 228.8 Genel 249 CV:%20.51
** : P˂0.01 ihtimal seviyesinde önemli, *: P˂0.05 ihtimal seviyesinde önemli
Ç x T uygulanan interaksiyonda en yüksek çimlenme gücü Alcantara (%96.00) çeşidinin 0 mM NaCl içeren ortamlarında, en düşük çimlenme gücü ise Alcantara çeşidinin 200 mM NaCl içeren ortamlarında (%38.40) görülmüştür.
Çizelge 4.8. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme gücü (%) ÇeĢitler Ortam SPD (mM) Alcantara NaCl (mM) 0 0.5 1 2 4 Ortalama(ÇxT) Genel Ort. 0 100.00 100.00 96.00 96.00 88.00 96.00A 72.64 50 100.00 96.00 88.00 80.00 76.00 88.00AB 100 92.00 84.00 80.00 76.00 72.00 80.80B 150 72.00 72.00 60.00 52.00 44.00 60.00D 200 48.00 44.00 36.00 40.00 24.00 38.40F Ortalama(ÇxSPD) 82.40 79.20 72.00 68.80 60.80 Tunca NaCl (mM) 0 96.00 100.00 92.00 92.00 92.00 94.40A 74.88 50 92.00 96.00 80.00 72.00 68.00 81.60B 100 88.00 84.00 80.00 76.00 72.00 80.00B 150 76.00 72.00 72.00 72.00 60.00 70.40C 200 56.00 56.00 56.00 40.00 32.00 48.00E Ortalama(ÇxSPD) 81.60 81.60 76.00 70.40 64.80 LSD%5Ç x T: 8.436
Tuz konsantrasyonlarının genel ortalamalarına göre en yüksek çimlenme gücü %95.20 değeri ile 0 mM NaCl içeren ortamlardan, en düşük çimlenme gücü ise 200 mM NaCl içeren ortamlardan (%43.20) elde edilmiştir. Çimlenme gücünün konsantrasyon artışına bağlı olarak azaldığı, en yüksek konsantrasyonda ise çimlenme gücü değerindeki azalmanın %55‟e kadar ulaştığı belirlenmiştir (EK-3).
Spermidin konsantrasyonlarının genel ortalamalarına göre en yüksek çimlenme gücü %82 değeri ile 0 mM SPD içeren ortamlardan, en düşük çimlenme gücü %62.80
değeri ile 4 mM SPD içeren ortamlardan elde edilmiştir. En yüksek ve en düşük çimlenme gücü değerleri arasında %71‟lik bir azalma olduğu hesaplanmıştır(EK-3).
Çizelge 4.9. Farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren ortamlardaki çimlenme gücüne (%) ait
ortalama değerler Ortam SPD (mM) NaCl (mM) 0 0.5 1 2 4 Ortalama (T) 0 98.00 100.00 94.00 94.00 90.00 95.20A 50 96.00 96.00 84.00 76.00 72.00 84.80B 100 90.00 84.00 80.00 76.00 72.00 80.40B 150 74.00 72.00 66.00 62.00 52.00 65.20C 200 52.00 50.00 46.00 40.00 28.00 43.20D Ortalama (SPD) 82.00A 80.40AB 74.00BC 69.60CD 62.80D LSD%1T: 7.868, LSD%1 SPD: 7.868 ..
ġekil 4.3. Alcantara ve Tunca çeşitlerinde farklı NaCl ve SPD konsantrasyonları içeren
ortamlardaki çimlenme gücü (%)
Genel olarak baktığımızda NaCl, SPD ve NaCl x SPD interaksiyonlarında çimlenme gücü kontrol grubuna göre azalmıştır. Çalışmamızda çimlenmeler sabitlenene kadar gözlem alınmaya devam edilmiştir. Tuz ve spermidin konsantrasyonları arttıkça çimlenme süresi uzamıştır. Çimlenmenin 10. gününde yüksek konsantrasyonlarda çimlenme gözlemlenememiş ya da radikulada çıkışı olsa bile uzama gerçekleşmemiştir. Artan NaCl konsantrasyonları çıkış yüzdelerini önemli ölçüde düşürmüştür. Sayar ve ark. (2010), makarnalık buğday genotiplerinin artan tuz ve kuraklık koşullarında değişen oranlarda çimlenme ve çıkış oranlarının azaldığını ifade ettikleri bulgularıyla paralellik göstermektedir. 0 50 100 150 0 NaCl 50 NaCl 100 NaCl 150 NaCl 200 NaCl 0 SPD 0.5 SPD 1 SPD 2 SPD 4 SPD 0 50 100 150 0 NaCl 50 NaCl 100 NaCl 150 NaCl 200 NaCl 0 SPD 0.5 SPD 1 SPD 2 SPD 4 SPD
