Pamukta (G. hirsutum L.) Farklı Tuz Konsantrasyonlarının In Vitro Koşullarda Fotosentetik Pigmentler Üzerine Etkisi

Abstract

Ege Bölgesi’nde üretimi yapılan üç farklı pamuk (Gossypium hirsutum L.) kültür çeşidine (Nazilli-84, NM-503 ve Carmen) ait tohumlar, çimlendirilmiş ve elde edilen bitkiciklerin sap ve yaprak parçaları, kallus oluşturmak üzere; 5 mg/l IBA ve NaCl’nin farklı konsantrasyonlarını (0, 50, 100, 150, 200 ve 250 mM) içeren Murashige ve Skoog (MS) (1962) ortamlarına aktarılmıştır. Aktarımdan sonra aydınlık koşullarda tutulan kültürler, dört haftada alt kültürlemeye alınmışlardır. Araştırmada, farklı tuz konsantrasyonlarının elde edilen kallusların fotosentetik pigment miktarları incelenmiş ve çeşitlerin tuza tolerans durumları ele alınmıştır. Elde ettiğimiz sonuçlara göre, uygulanan tuz konsantrasyonu artışına paralel olarak, incelenen pamuk çeşitlerinde NaCl’ün olumsuz etkilerine en güçlü reaksiyonu Nazilli-84 vermiştir. Dolayısıyla Nazilli-84, diğer çeşitlere göre tuza tolerans seviyesi en yüksek olan çeşit olarak belirlenmiştir. Fotosentetik pigmentlerde tuz konsantrasyonu arttıkça oluşan Klorofil a, Klorofil b ve Total klorofil miktarlarında azalmalar gözlenmiş ve 150 mM seviyesinden sonra en düşük seviyelere ulaşılmıştır. Fotosentetik pigmentlerin etkilenmesinde sıralama ise Nazilli-84, Carmen ve NM-503 olarak gerçekleşmiştir. Pigmentler açısından yaprak eksplantlarının gösterdiği tepki sap eksplantlarınkinden yüksek olmuştur. Sonuç olarak, tuza en toleranslı çeşidin Nazilli-84 olduğunu, bunu Carmen çeşidinin izlediğini ve içlerinde en hassas olan çeşidin de NM-503 olduğunu söyleyebiliriz. Çeşitler, 150 mM NaCl seviyesine kadar NaCl’ü tolere etmişlerdir. Bu çalışma ile pamuk genotiplerinin tuz stresine verdikleri reaksiyonlarım doku kültürü çalışmalarıyla daha kısa sürede ve daha kontrollü koşullarda belirlenebileceği ortaya konmuştur.

Keywords

• Pamuk, in vitro, Tuz konsantrsayonu

References

1. Abrol, I.P.,Yadev, J.S.P. and Massoud, F.I., 1988, Salt effected soils and their management. Food and agriculture organization of the United Nations Soils Bulletin No:39.
2. Açıkgöz, N., İlker, E. ve Gökçöl, A. 2004. Biyolojik araştırmaların bilgisayarda değerlendirilmeleri. Ege Üniversitesi Tohum Teknoloji ve Uygulama ve Araştırma Merkezi Yay., 2, İzmir, s, 236.
3. Akman, Y. ve Darıcı, C., 1998, Bitki Fizyolojisi (Beslenme ve Gelişme Fizyolojisi). Kariyer Matbaa- cılık Ltd. Şti., Ankara, 550 s.
4. Arnon D. I., 1949, Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris, Plant Physiol., 24: 1-10.
5. Banuls, J. and Primo-Millo, E.,1992, Effects of chloride and sodium on gas exchange parameters and water relations of citrus plants. Physiol. Plant., 78: 238-246 pp.
6. Bergmann, W., 1992, Nutritional Disorders of Plants – Development, Visual and Analytical Diagnosis, Fischer Velag, Jena.
7. Brugnoli, E., and Björkman, O., 1992, Growth of cotton under continuous salinity stress: influence on allocation pattern, stomatal and non-stomatal components of photosynthesis and dissipation of excess light energy. Planta, 187: 335–347 pp.
8. Chaillou, F.B. and Guerrier, G., 1992, Salt-Responses in Lycopersicon esculentum calli and whole plant. J. Plant Physiol., 140: 494- 497 pp.

9. Demming-Adams, B. and Adams, W.W. III., 1992, Photoprotection and other responses of plants to high light stress. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 43: 599-626 pp.
10. Downton, W.J.S., Grant, W.J.R. and Robinson, S.P., 1985, Photosynthesis and stomatal responses of spinach leaves to salt. Plant Physiol., 78: 85-88 pp.
11. Downton, W.J.S., Loveys, B.R. and Grant, W.J.R., 1988, Stomatal closure fully accounts for the inhibition of photosynthesis by abscisic acid. New Phytol., 108: 263-266 pp.
12. Ellialtıoğlu, Ş. ve Tıpırdamaz, R., 1998, Doku kültürünün tuz stresine dayanıklılıkta kullanımı. Bitki- lerde Stres Fizyolojisinin Moleküler Temelleri Sempozyumu, 22-26 Haziran, E.Ü. Zi- raat Fakültesi, E.Ü. Bilim–Teknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi, Bornova – İz- mir, 234 s.
13. Falk, S., Maxwell, D.P., Laudenbach, D.E. and Huner, N.P.A., 1996, Photosynthetic adjustment to temperature (Chapter 15).
14. Flowers, T. J., 1988, Chloride as a nutrient and as an osmoticum “advances in plant nutrition”, (B. Tinker and A. Läuchli, Eds.), Praeger, New York, 3: 55-78 pp.
15. Gouia, H., Ghorbal, M.H. and Touraine, B., 1994, Effects of NaCl on flows of N and mineral ions and on NO3–reduction rate within whole plants of salt–sensitive bean and salt–tolerant cotton. Plant Physiology, 105 (4): 1049-1417 pp.
16. Güneş, A., İnal, A., Alpaslan, M. and Aktaş, M., 1995, Effect of salinity stress on stomatal resistance, proline, chlorophyll and mineral composition of potato (Solanum tuberosum L.). Soil
17. Hayta, Ş, 2003, Bazı Doğal Renkli Pamuk Hatlarında (Gossypium Hirsutum L.) In Vitro Rejenerasyon.E.Ü Fen Bil. Ens. Yüksek Lisans Tezi. İzmir.
18. Jungklang, J., Usui, K. and Matsumoto, H., 2003, Differences in physiological responses to NaCl between salt- tolerant Sesbania rostrata Brem & Oberm. and non-tolerant Phaseolus vulgaris L. Weed Biology and Management, 3(1): 21.
19. Kacar, B., Katkat, A.V. ve Öztürk, Ş., 2002, Bitki Fizyolojisi, VİPAŞ A.Ş. Uludağ Üniversitesi Güçendirme Vakfı, Bursa, 562 s.
20. Khan, S.A., Mulvaney, R.L. and Mulvaney, C.S., 1997, Accelerated diffusion methods for inorganic- nitrogen analysis of soil extracts and water. Soil Sci. Soc. Am. J., 61: 936-942 pp.
21. Khavari-Nejad, R.A. and Mostofi, Y., 1998, Effects of NaCl on photosynthetic pigments, saccharides, and chloroplast ultrastructure in leaves of tomato cultivars. Photosynthetica, 35(1): 151-154 pp.
22. Long, S.P. and Baker, N.R., 1986, Saline terrestrial environments. In photosynthesis in contrasting Environments (N.R. Baker and S.P. Long eds.). Elsevier, Amsterdam, ISBN 0444807721, 63-102 pp.
23. Makela, P., Kontturi, M., Pehu, E. and Somersalo, S., 1999, Photosynthetic response of drought and salt-stressed tomato and turnip rape plants to foliar-applied glycinebetaine. Physiologia Plantarum, 105: 45-50 pp.
24. Munns, R. and Termaat, A., 1986, Whole–plant responses to salinity. Aust. J. Plant Physiol., 13: 143- 160 pp.
25. Murashige, T. and Skoog F., 1962, A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant., 15: 473-497.
26. Osswald, W., Kraus, R., Hippeli, S., Benz, B., Volpert, R. and Elstner, E., 1992, Comparison of enzymatic activities of dehydroascorbatic acid reductase, glutathione reductase, catalase, peroxidase and superoxide dismutase of healthy and damaged spruce needles (Picea abies L.). J. Plant Physiol., 139: 742- 748 pp.
27. Querghi, Z., Cornic, G., Roudani, M. and Ayadi, A., 2000, J. Plant Physiol., 156: 335-340 pp.
28. Rao, G.G. and Rao, G.R., 1981, Pigment composition and chlorophyllase activity in Pigeon pea (Cajanus indicus
29. Reddy, M.P. and Vora, A.B., 1986, Changes in pigment composition, Hill reaction activity and saccharides metabolism in bajra (Pennisetum typhoides S&H) leaves under NaCl salinity. Photosynthica, 20: 50-55 pp.
30. Salama, S., Trivedi, S., Busheva, M., Arafa, A.A., Garab, G. and Erdei, L., 1994, J. Plant Physiol., 144: 241-244 pp.
31. Schwarz, M. and Gale, J., 1981. Maintenance respiration and carbon balance of plants at low levels of sodium chloride salinity. J. Exp. Bot., 32: 933-941 pp.
32. Sharma, P.K. and Hall, D.O., 1992, Changes in carotenoid composition and photosynthesis in sorghum under high light and salt stresses. J. Plant Physiol., 140: 661-665 pp.
33. Terry, N., 1977, Photosynthesis, growth and the role of chloride, Plant Physiol., 60: 69-75 pp.
34. Walker, R.P., Trokfaluy, E., Scott, N.S. and Kriedeman, E.P., 1981, Analaysis of photosynthetic response to salt treatment in Vitis vinifera. Aus. J. Plant Physiol., 8: 359-374 pp.
35. Weimberg, R., 1988, Modification of foliar solute concentrations by calcium in two species of wheat stressed with sodium chloride and/or potassium chloride. Physiologia Plantarum, 73: 418- 425 pp.