Effects of Pollen Holding Duration in Some Rose Species and Varieties on Pollen Viability and Germination

Year 2020, Volume: 34 Issue: Özel Sayı, 173 - 184, 30.09.2020

Tuğba Kılıç , Ezgi Doğan , Hilal Beyza Dursun , Sinem Çamurcu , Hasan Talha Ünsal , Soner Kazaz

Abstract

In rose breeding by hybridization, more seed set are required per fruit. Seed formation is only possible with successful pollination and fertilization. Fertilization success is directly related to pollen viability and high germination. Some of breeders stated that pollen stored at room temperature can be used for 2 days, while other of them reported for 4 days. The present study aimed to determine the viability and germination of pollen during the 4 days which kept at 24ºC. In this study, two scented rose species (Rosa odorata cv. Louis XIV and Rosa centifolia L.) and two commercial rose varieties (Magnum and First Red) that belong to Rosa hybrida L. species known as hybrid tea rose pollens were used for experimental material. Pollens were stored in an incubator which was 24ºC and 60% humudity. The pollen viability was tested with IKI (Iodine + Potassium Iodide) and pollen germination was evaluated on agar-plate method (saturated petri dishes). The results showed that viability and germination of all pollens used in this study decreased over time. Depending on the species/variety, viability rates decreased 16.8% - 32.77% and germination rates decreased 32.71% - 68.95% between first and 3rd days.

Keywords

Rose, breeding, IKI, TTC, pollen

Bazı Gül Tür ve Çeşitlerinde Çiçek Tozu Bekletme Süresinin Polen Canlılık ve Çimlenme Gücüne Etkileri

Abstract

Melezleme yoluyla gül ıslahında meyve başına fazla sayıda tohum oluşması istenmektedir. Tohum oluşumu ancak tozlanma ve döllenmenin başarılı bir şekilde gerçekleşmesi ile mümkündür. Döllenmede başarı ise polen canlılığı ve çimlenme gücünün yüksek olmasıyla doğrudan ilişkilidir. Bazı gül ıslahçıları, oda sıcaklığında muhafaza edilen polenlerin en fazla 2 gün, bazıları ise 4 güne kadar tozlamada kullanılabileceğini belirtmişlerdir. Bu çalışma, farklı gül tür ve çeşitlerine ait olan ve 24oC’de muhafaza edilen polenlerin dört gün boyunca canlı polen ve polen çimlenme oranlarının belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmada bitkisel materyal olarak, iki kokulu gül türü (Rosa odorata cv. Louis XIV ve Rosa centifolia L.) ile melez çay gülleri olarak bilinen Rosa hybrida L. türüne ait iki farklı ticari kesme gül çeşidinin polenleri (First Red ve Magnum) kullanılmıştır. Polenler, 24oC sıcaklık ve %60 nem içeren büyütme kabininde muhafaza edilmiş olup, 1. 2. 3. ve 4. günlerde iyotlu potasyum iyodür (IKI) yöntemi ile canlı polen oranı, petride agar yöntemi (doymuş petri yöntemi) ile de çimlenme oranı belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda; bekletme sürelerine bağlı olarak bütün polenlerde canlı polen ve çimlenme oranlarının azaldığı, 1. ve 3. gün arasında tür/çeşide bağlı olarak canlı polen oranlarının %16.8 ile %32.77, çimlenme oranlarının ise %32.71 ile %68.95 arasında bir azalma gösterdiği saptanmıştır.

Keywords

Gül, IKI, ıslah, polen, TTC

References

• Anonymous 2019. Modern Roses. https://www.rose.org/modernroses. (Erişim tarihi: 23.08.2019).
• Baydar, H., Kazaz, S., Erbaş, S. ve Örücü, Ö.K. 2008. Soğukta muhafaza ve kurutmanın yağ gülü çiçeklerinin uçucu yağ ı̇ çeriği ve bileşimine etkileri,Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 3(1): 42-48.
• Datta, S.K. 2018. Breeding of new ornamental varieties: rose, Current Science, 114(6): 1194-1206.
• De Vries, D.P. and Dubois, L.A.M. 1983. Pollen and pollination experiments. X. The effect of repeated pollination on fruit- and seed set in crosses between the hybrid tea-rose cvs. Sonia and Ilona, Euphytica, 32: 685-689.
• DeRoo, K. 2016. The fine art of breeding roses, a step-by-step hybridizing tutorial.
• https://scvrs.homestead.com/BreedingRoses.html. (Erişim tarihi: 21.08.2019).
• Erbaş, M., Alagöz, M. ve Baydar, H. 2015. Yağ gülü (Rosa damascena Mill.)’nün çiçek morfolojisi ve polen canlılığı üzerine bir araştırma, Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 10 (2):40-50.
• Eti, S. 1991. Bazı meyve tür ve çeşitlerinde değişik in vitro testler yardımıyla çiçek tozu canlılık ve çimlenme yeteneklerinin belirlenmesi, Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 6(1): 69-80.
• Farooq, A., Lei, S., Nadeem, M., Asif, M., Akhtar, G. and Butt, S.J. 2016. Cross compatibility in various scented rosa species breeding. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 53(4): 863-869.
• Fragallah, S.A.D.A., Lin, S., Li, N., Ligat, E.J. and Chen, Y. 2019. Effects of sucrose, boric acid, ph, and ıncubation time on in vitro germination of pollen and tube growth of chinese fir (Cunnighamial lanceolata L.), Forests, 10(102): 16p.
• Giovannini, A., Macovei, A., Caser, M., Mansuino, A., Ghione, G.G., Savona, M., Carbonera, D., Scariot, V. and Balestrazzi, A. 2017. Pollen grain preservation and fertility in valuable commercial rose cultivars, Plants, 6(17): 8p.
• Güneş, M., Çekic, Ç. and Edizer, Y. 2005. Determination of pollen quantity, pollen viability and pollen germination in some dogrose species (Rosa section Caninae), ISHS Acta Horticulturae 690: I International Rose Hip Conference, 690: 211-215.
• İmrak, B. 2010, Bazı kiraz çeşitlerinin subtropik iklim koşullarındaki performansları ve çoklu dişi organ oluşumu sorununun çözümüne ilişkin araştırmalar, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Jičínská D., Končalová M.N. and etSýkorová O. 1976. Studies in rose pollen III.-Pollen viability and germinability in eight Czechoslovak Rosa species, Preslia, Praha, 48: 347-353.
• Leus, L., Van Laere, K., De Riek J. and Van Huylenbroeck, J. 2018. Rose: Ornamental Crops, Handbook of Plant Breeding Vol. 11, Ed: Van Huylenbroeck, J., Springer International Publishing AG, Cham, Switzerland, pp: 719-767.
• Lim, Peter Ping (2019) Sözlü görüşme. Altman şirketi gül ıslahçısı. 25 Nisan 2019.
• Liorzou, M., Pernet, A., Li, S., Chastellier, A., Thouroude, T., Michel, G., Malécot, V., Gaillard, S., Briée, C., Foucher, F., Oghina-Pavie, C., Clotault, J. and Grapin, A. 2016. Nineteenth century French rose (Rosa sp.) germplasm shows a shift over time from a European to an Asian genetic background, Journal of Experimental Botany, 67(15):4711-4725.
• Martins, E.S., Davide, L.M.C., Miranda, G.J., Barizon, J.O., Souza Junior, F., Carvalho, R.P. and Gonçalves, M.C. 2017. In vitro pollen viability of maize cultivars at different times of collection, Ciência Rural, 47(2): 8p.
• Mert, C. ve Soylu, A. 2006. Bazı kızılcık (Cornus mas L.) çeşitlerinin döllenme biyolojisi üzerinde araştırmalar, Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2(21): 45-49.
• Nadeem, M., Akond, M., Riaz, A., Qasim, M., Younis, A. and Farooq, A. 2013. Pollen morphology and viability relates to seed production in hybrid roses, Plant Breeding and Seed Science, 68: 25-38.
• Nadeem, M., Younis, A., Riaz, A. and Lim, K.B. 2015. Crossability among modern roses and heterosis of quantitative and qualitative traits in hybrids, Horticulture, Environment and Biotechnology, 56(4):487-497.
• Özdemir-Eroğlu, Z. ve Mısırlı, A. 2016. Bazı şeftali çeşit ve tiplerinin çiçek tozu kalitesinin belirlenmesi, Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, 53(1):83-88.
• Pacini, E., Franchi, G.G., Lisci, M. and Nepi, M. 1997. Pollen viability related to type of pollination in six angiosperm species, Annals of Botany, 80: 83–87.
• Pacini, E. and Dolferus, R. 2019. Pollen developmental arrest: maintaining pollen fertility in a world with a changing climate, Frontiers in Plant Science, 10: 679.
• Parfitt, D.E. and Ganeshan, S. 1989. Comparison of procedures for estimating viabilitiy of Prunus polen, HortScience, 24(2):354-356pp.
• Pipino, L., Van Labeke, M.C., Mansuino, A., Scariot, V., Giovannini, A. and Leus, L. 2011. Pollen morphology as fertility predictor in hybrid tea roses, Euphytica, 178:203-214.
• Richer, C., Poulin, M. and Rioux, J.A. 2007. Factor influencing pollen germination in three ExplorerTM roses, Canadian Journal of Plant Science, 87: 115-119.
• Rooijen, Ad van 2019. Sözlü görüşme. Royal Deruiter creating flower business firması ıslahçısı. 25 Nisan 2019.
• Shekari, A., Nazeri, V. and Shokrpour, M. 2016. Pollen viability and storage life in Leonurus cardiaca L., Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, 3:101-104.
• Sulusoglu, M. and Cavusoglu, A. 2014. In vitro pollen viability and pollen germination in cherry laurel (Prunus laurocerasus L.), The Scientific World Journal, 2014:8p.
• Şensoy, S., Ercan, N., Ayar, F. ve Temirkaynak, M. 2003. Cucurbitaceae familyasındaki bazı sebze türlerinde çiçek tozlarının bazı morfolojik özellikleri ı̇ le canlılıklarının belirlenmesi, Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(1):1-6.
• Tangmitcharoen, S. and Owens, J.N. 1997. Pollen viability and pollen-tube growth following controlled pollination and their relation to low fruit production in teak (Tectona grandis Linn. f.), Annals of Botany, 80: 401–410.
• Wang, Q.G., Zhang, H., Jian, H.Y., Qiu, X.G., Li, S.F. and Tang, K.X. 2010. Studies on pollen viability and stigma receptivity of chinese rose varieties:Yunfen and Yunmei, Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis, 32(3):458-461.
• Zlesak, D.C. 2007. Rose. Rosa x hybrida: Flower Breeding and Genetics, Ed.: N.O. Anderson, Springer, Dordrecht, Netherlands. pp: 695-740.
• Zlesak, D.C. 2009. Pollen diameter and guard cell length as predictors of ploidy in diverse rose cultivars, species, and breeding lines, Floriculture and Ornamental Biotechnology, 3(special issue 1):53-70.
• Żuraw, B., Sulborska, A., Stawiarz, E. And Weryszko-Chmielewska, E. 2015. Flowering biology and pollen production of four species of the genus Rosa L., A