The effects of NaCl, Na2SO4 and Na2CO3 type salt stress some macromorphological parameters about Lycopersicon esculentum tomato and Raphanus sativus radish which in first seedling growth period

Abstract

The aim of this study is to examine effects of salt stress on some macromorphological parameters during first seedling growth phases of Lycopersicon esculentum tomato and Raphanus sativus radish . While hypocotyle development represented by high values of Raphanus sativus was observed in photoperiod applications and high values of Lycopersicon esculentum in dark applications under salt stress of NaCl, Na2SO4 and Na2CO3 type, root developments of higher value were determined for Lycopersicon esculentum both in photoperiod and dark applications. While lateral root developments represented by much higher values were determined for Raphanus sativus in photoperiod and dark applications under salt stress of NaCl and Na2CO3 type, lateral root developments yielding higher values were observed for Raphanus sativus in Na2SO4-photoperiod applications and for Lycopersicon esculentum in Na2SO4-dark applications. Differences in terms of species were found statistically significant in terms of all series. The variations in hypocotyle and lateral root developments of Lycopersicon esculentum genotypes caused by salt stress of NaCI type under photoperiod conditions were not statistically significant, and there was no statistical value of differences observed at genotype levels for lateral root counts and cotyledon developments under dark conditions at mean hypocotyle lengths in Na2CO3-photoperiod applications. Apart from variations observed in mean hypocotyle lengths of NaCI-dark applied series and mean root lengths of photoperiod and dark applications of Raphanus sativus genotypes, it was also observed that there was no statistical significance of variations in mean cotyledon lengths of photoperiod and dark applications and variations in mean cotyledon widths of Na2CO3-dark combination. The genotype result was the most critical variable factor among other macromorphological parameters

Keywords

• Lycopersicon esculentum,Raphanus sativus,Salt Stress,Salinity,Seedling Growth

İlk fide büyüme evresindeki Lycopersicon esculentum domates ve Raphanus sativus turp ’ta bazı makromorfolojik parametreler üzerine NaCl, Na2SO4 ve Na2CO3 tipi tuz stresi etkileri

Abstract

Lycopersicon esculentum domates ve Raphanus sativus turp ’un ilk fide büyüme evrelerindeki bazı makromorfolojik parametreler üzerine tuz stresi etkilerini incelemeyi amaçlayan bu çalışmada, NaCl, NaSO4 ve Na2CO3 tipi tuz stresi altında fotoperyot uygulamalarında Raphanus sativus’ta, karanlık uygulamalarında Lycopersicon ’da daha yüksek değerler ile temsil edilen hipokotil gelişimleri izlenirken, hem fotoperyot hem de karanlık uygulamalarında Lycopersicon esculentum’da daha yüksek değerler veren kök gelişimleri saptandı. NaCl ve NaCOtipi tuz stresi altında fotoperyot ve karanlık uygulamalarında Raphanus sativus’ta çok daha yüksek değerler ile temsil edilen lateral kök gelişimleri belirlenirken, Na2SO4-fotoperyot uygulamalarında Raphanus sativus’ta, NaSO4-karanlık uygulamalarında Lycopersicon esculentum’da daha yüksek değerler veren lateral kök gelişimleri izlendi. Türler düzeyinde izlenen farklılıklar tüm seriler için istatistiksel açıdan anlamlıydı. Fotoperyot şartlarında NaCI tipi tuz stresinin Lycopersicon esculentum genotiplerinin hipokotil ve lateral kök gelişimlerinde yarattığı değişimler istatistiksel anlam oluşturmazken, NaCO-fotoperyot uygulamalarında hipokotil boyu ortalama uzunluklarında, karanlık şartlarda lateral kök sayıları ile kotiledon gelişimlerinde genotipler düzeyinde belirlenen farklılıkların da istatistiksel değeri yoktu. Raphanus sativus genotiplerinin NaCI-karanlık uygulanan serilerinde hipokotil boyu ortalama uzunluklarında, fotoperyot ve karanlık uygulamalarında kök boyu ortalama uzunluklarında saptanan değişimler yanında, Nafotoperyot uygulamalarında kotiledon boyu ortalama uzunluklarında, NaCO2CO-karanlık kombinasyonunda kotiledon eni ortalama uzunluklarında izlenen değişimlerin de istatistiksel anlam taşımadığı görüldü. Diğer makromorfolojik parametrelerde ise genotip sonucu değiştirebilen en kritik faktördü

Keywords

• Lycopersicon esculentum,Raphanus sativus,Tuz Stresi,Tuzluluk,Fide Büyümesi

References

1. Ahmad, S., Wahid, A., Rasul, E., Wahid, A. 2005. Comparative morphological and physiological responses of green gram genotypes to salinity applied at different growth stages. Botanical Bulletin of Academia Sinica. 46. 135-142.
2. Akdoğan, S., Özkan, İ. 2000. Gelişmenin değişik dönemlerinde uygulanan su noksanlığı geriliminin biber bitkisi (Capsicum annuum L.)'nin tuza duyarlılığı üzerine etkisi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi. 6/3. 1-8.
3. Akman, Y., Güney, K. 2005. Bitki biyolojisi: Botanik. Palme Yayıncılık, Ankara.
4. Akman, Y., Küçüködük, M., Düzenli, S., Tuğ, G. N. 2001. Bitki fizyolojisi. Ankara.
5. Aksoy, U., Hepaksoy, S., Can, H. Z., Anaç, D., Okur, B., Kılıç, C. C., Anaç, S., Ul, M. A., Kukul, Y. 1998. Akdeniz havzasında çölleşme ve tuzlanma problemine karşı yeni tekniklerin geliştirilmesi. Bitkilerde Stres Fizyolojisinin Moleküler Temelleri Sempozyumu, İzmir. 126-137.
6. An, P., Inanaga, S., Li, X. J., Eneji, A. E., Zhu, N. W. 2005. Interactive effects of salinity and air humidity on two tomato cultivars differing in salt tolerance. Journal of Plant Nutrition. 28/3. 459-473.
7. Babaoğlu, M., Gürel, E., Özcan, S. 2001. Bitki biyoteknolojisi: Doku kültürü ve uygulamaları. Selçuk Üniversitesi Yayınları, Konya.
8. Bağcı, S. A., Ekiz, H., Yılmaz, A. 2003. Determination of the salt tolerance of some barley genotypes and the characteristics affecting tolerance. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 27/5. 253-260.

9. Başaran, D. 1990. Bitki doku kültürleri. Dicle Üniversitesi Yayınları, Diyarbakır.
10. Bernstein, N., Ioffe, M., Zilberstaine, M. 2001. Salt stress effects on avacado rootstock growth. 1.Establishing criteria for determination of shoot growth sensitivity to the stress. Plant and Soil. 233. 1-11.
11. Cuartero, J., Munoz, R. F. 1999. Tomato and salinity. Scientia Horticulturae. 78. 83-125.
12. Çullu, M. A. 2003. Estimation of the effect of soil salinity on crop yield using remote sensing and geographic information system. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 27/1. 23-28.
13. Demir, İ., Mavi, K., Özçoban, M., Okçu, G. 2003. Effect of salt stress on germination and seedling growth in serially harvested aubergine (Solanum melongena L.) seeds during development. Israel Journal of Plant Sciences. 51. 125- 131.
14. Demiral, M. A. 2003. Determination of salt tolerance of stock (Matthiola tricusdipata) as a potential oil crop. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 27/4. 229-235.
15. Dodds, J. H., Roberts, L. W. 1993. A plant tissue culture laboratory: Experiments in plant tissue culture. Cambridge University Press, Cambridge, England.
16. Elkoca, E., Kantar, F., Güvenç, İ. 2003. Değişik NaCI konsantrasyonlarının kuru fasulye (Phaseoulus vulgaris L.) genotiplerinin çimlenme ve fide gelişmesine etkileri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 34/1. 1-8.
17. Ellialtıoğlu, Ş., Tıpırdamaz, R. 1998. Doku kültürünün tuz stresine dayanıklılıkta kullanımı. Bitkilerde Stres Fizyolojisinin Moleküler Temelleri Sempozyumu, İzmir. 70-81.
18. Foolad, M. R. 1996. Genetic analysis of salt tolerance during vegetative growth in tomato, Lycopersicon esculentum Mill. Plant Breeding. 115/4. 245-250.
19. Foolad, M. R., Lin, G. Y. 1997. Absence of a genetic relationship between salt tolerance during seed germination and vegetative growth in tomato. Plant Breeding. 116/4. 363-367.
20. Grover, A., Kapoor, A., Lakshmi, O. S., Agarwal, S., Sahi, C., Agarwal, S. K., Agarwal, M., Dubey, H. 2001. Understanding molecular alphabets of the plant abiotic stress responses. Current Science. 80/2. 206-216.
21. Gulzar, S., Khan, M. A., Ungar, I. A., Liu, X. 2005. Influence of salinity on growth and osmotic relations of Sporobolus ioclados. Pakistan Journal of Botany. 37 /1. 119-129.
22. Gönülşen, N. 1987. Bitki doku kültürleri yöntemleri ve uygulama alanları. Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Yayınları, İzmir.
23. Iklil, Y., Karrou, M., Benichou, M. 2000. Salt stress on epinasty in relation to ethylene production and water relations in tomato. Agronomie. 20. 399-406.
24. Kadayıfçı, A., Tüylu, G. İ., Uçar, Y. 2004. Sulama suyu tuzluluğunun soğan bitkisinin yumru verimi, bitki su tüketimi ve toprak profili üzerine etkileri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi. 10/1. 45-49.
25. Kadıoğlu, A. 2004. Bitki fizyolojisi. Lokman Yayıncılık, Erzurum.
26. Kantarcı, M. D. 2000. Toprak ilmi. İstanbul Üniversitesi Yayınları, İstanbul.
27. Kaya, M. D., İpek, A., Öztürk, A. 2003. Effects of different soil salinity levels on germination and seedling growth of safflower (Carthamus tinctorius L.). Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 27/4. 221-227.
28. Kocaçalışkan, İ. 2002. Bitki kültürleri. Dumlupınar Üniversitesi Yayınları, Kütahya.
29. Konak, C., Yılmaz, R., Arabacı, O. 1999. Salt tolerance in Eagean region's wheats. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 23/5. 1223-1230.
30. Munns, R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant Cell and Environment. 25/2. 239-250.
31. Munns, R. 2005. Genes and salt tolerance bringing them together. New Phytologist. 167/3. 645-663.
32. Othman, Y., Karaki, G., Tawaha, A. R., Horani, A. 2006. Variation in germination and ion uptake in barley genotypes under salinity conditions. World Journal of Agricultural Sciences. 2/1. 11-15.
33. Özdemir, S., Engin, M. 1994. Nohut (Cicer arietinum L.) bitkisinin çimlenme ve fide büyümesi üzerine NaCI konsantrasyonlarının etkisi. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 18. 323-328.
34. Qian, Y. L., Wilhelm, S. J., Marcum, K. B. 2001. Comparative responses of two Kentucky bluegrass cultivars to salinity stress. Crop Science. 41. 1895-1900.
35. Rubio, F., Gassmann, W., Schroeder, J. I. 1995. Sodium driven potassium uptake by the plant potassium transporter HKT1 and mutations conferring salt tolerance. Science. 270/5242. 1660-1663.
36. Sekmen, A. H., Özdemir, F., Türkan, İ. 2004. Effects of salinity, light and temperature on seed germination in a Turkish endangered halophyte, Kalidiopsis wagenitzii (Chenopodiaceae). Israel Journal of Plant Sciences. 52. 21-30.
37. Serrano, R., Rodriguez, P. L. 2002. Plants, genes and ions. EMBO Reports. 31/21. 116-119.
38. Sevgican, A. 1999. Örtü altı sebzeciliği. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, İzmir.
39. Sosa, L., Llanes, A., Reinoso, H., Reginato, M., Luna, V. 2005. Osmotic and spesific ion effects on the germination of Prosopis strombulifera. Annals of Botany. 96. 261-267.
40. Taiz, L., Zeiger, E. 2002. Plant physiology. Sinauer Associates Inc. Publishers, Sunderland, Massachusetts, USA.
41. Tobe, K., Li, X., Omasa, K. 2000. Seed germination and radicle growth of a halophyte, Kalidium caspicum (Chenopodiaceae). Annals of Botany. 85. 391-396.
42. Türkiye Toprak Su Kaynakları ve Çölleşme. 2003. T.C. Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları, Ankara.
43. Türkmen, Ö., Şensoy, S., Erdal, İ., Kabay, T. 2002. Kalsiyum uygulamalarının tuzlu fide yetiştirme ortamlarında domateste çıkış ve fide gelişimi üzerine etkileri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi. 12/2. 53-57.
44. Van Zandt, P. A., Tobler, M. A., Mouton, E., Hasenstein, K. H., Mopper, S. 2003. Positive and negative consequences of salinity stress for the growth and reproduction of the clonal plant Iris hexagona. Journal of Ecology. 91. 837-846.
45. Vasil, I. K. 1984. Cell culture and somatic cell genetics of plants. Academic Press, Orlando, USA.
46. Wilson, C., Liu, X., Lesch, S. M., Suarez, D. L. 2006. Growth response of major U.S. cowpea cultivars. 1. Biomass accumulation and salt tolerance. HortScience. 41/1. 225-230.
47. Yılmaz, R., Konak, C. 2000. The combining abilities of some barley (Hordeum vulgare L.) genotypes under saline conditions. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 24/3. 405-411.
48. Yokoi, S., Bressan, R. A., Hasegawa, P. M. 2002. Salt stress tolerance of plants. Jircas Working Report. 25-33.
49. Yurtseven, E., Çaycı, G., Sevimay, C. S., Öztürk, A., Parlak, M. 2002a. Tuzluluk ve su miktarlarının Macar fiği (Vicia pannonica Crantz) verimi ve toprak tuzluluğuna etkisi: II. Değişik tuzluluktaki sularla yıkama yapılması koşulu. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi. 8/2. 101-108.
50. Yurtseven, E., Çaycı, G., Sevimay, C. S., Öztürk, A., Parlak, M., Yalçın, L. 2002b. Tuzluluk ve su miktarlarının Macar fiği (Vicia pannonica Crantz) verimi ve toprak tuzluluğuna etkisi: I. Yıkama uygulanmayan koşul. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi. 8/1. 1-6.
51. Yurtsever, E., Sönmez, B. 1996. The effect of irrigation water salinity on the yield of tomato and soil salinization. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 20/1. 27-33.
52. Yücel, E. 2000a. Effects of different salt (NaCI), nitrate (KNO) and acid (HSO) concentrations on the germination of some Salvia species seeds. Seed Science & Technology. 28. 853-860.
53. Yücel, E. 2000b. Effects of different salt (NaCI), nitrate (KNO3) and acid (HSO4) concentrations on the germination of Pinus sylvestris ssp. hamata seeds. In (Ed.) Gözükırmızı, N., Proceedings of the 2nd Balkan Botanical Congress, İstanbul, Turkey. Volume II, 129-136.
54. Yücel, E., Duran, A., Türe, C., Böcük, H., Özaydın, B. 2008. Effects of different salt (NaCI), nitrate (KNO3) and acid (HCI and H2SO4) concentrations on the germination of some Hesperis species seeds. Biological Diversity and Conservation. 1/2. 91-104.