Sex Status and Characteristics of Flowers in Some Pomegranate Varieties (Punica granatum L.)

Abstract

Sex status in fruit trees varies according to the biological structure of the flowers. Different sex situations arise according to the characteristics of the flowers. In pomegranate (Punica granatum L.) trees, male and female flowers are found in different proportions (andromonoecy), in other words hermaphrodite flowers (bisexual) and male flowers (functional male flowers) develop on the same plant. Functional male flowers are dropped after opening. The excess of this type of flower causes loss of yield. Only fruits can be obtained from bisexual flowers. In both type flowers, sex status appears to connected to pistil development. The flower characteristics of different pomegranate varieties, the sex status of the flowers, the flowering periods, the positions and the structures of the flowers are the deficiencies to be revealed. This study was carried out to identify the morphological characteristics of bisexual and functional male flower types, sex status, flowering periods, positions and structures of flowers in some pomegranate varieties. Furthermore, floral characteristics (ovary width, base to sepal notch length, total pistil length, stigma + style length and stigma diameter) and how they vary with positions (single, lateral and terminal) were determined. This research shows that flower size and pistil can be quite variable and are related to flower type and position. In both pomegranate varieties, the proportion of functional male flowers is considerably greater than that of bisexual flowers. In the first flowering period of the 'Mayhoş 8' pomegranate, this ratio reached a high as 90%. The percentage of single bisexual flowers on the branches (40-63%) is higher than the percentage of bisexual flowers on the terminal or lateral of a cluster. Flower size characteristics are indicative of fruit quality in pomegranate trees. Bisexual flowers with larger ovary width (> 20 mm) and total pistil length (> 25 mm) than others have very well developed ovules. This type of flowers can increase fruit set significantly.

Keywords

• Punica granatum
• flower characteristics
• bisexual
• functional male

Bazı Nar (Punica granatum L.) Çeşitlerinde Çiçek Yapısı ve Cinsiyet Durumları

Abstract

Meyve ağaçlarında cinsiyet durumu, çiçeklerin biyolojik yapılarına göre değişir. Çiçeklerinin özelliklerine göre farklı cinsiyet durumları ortaya çıkar. Nar (Punica granatum L.) ağaçlarında erselik ve erkek çiçekler değişik oranlarda bulunur (andromonoecy), diğer bir deyişle hermafrodit çiçekler (biseksüel) ve erkek çiçekleri (fonksiyonel erkek çiçekler) aynı bitki üzerinde gelişir. Fonksiyonel erkek çiçekler açıldıktan sonra dökülürler. Bu tip çiçek oranının fazla olması verim kaybına neden olur. Sadece biseksüel çiçeklerden meyve elde edilebilir. Her iki tip çiçeğin de cinsiyet durumu, dişi organ gelişimine bağlı görünmektedir. Farklı nar çeşitlerin çiçek özellikleri, çiçeklerin cinsiyet durumları, çiçeklenme dönemleri, çiçeklerin pozisyon ve yapıları ortaya çıkarılması gereken eksikliklerdir. Bu çalışma, bazı nar çeşitlerinde biseksüel ve fonksiyonel erkek çiçek tiplerinin morfolojik özeliklerini, cinsiyet durumlarını, çiçeklenme dönemlerini, çiçeklerin konum ve yapılarını tanımlamak amacıyla yapılmıştır. Ayrıca, çiçek yapılarının ölçümü (yumurtalık genişliği, çiçek tabanından çanak yaprak birleşim noktası uzunluğu, toplam dişi organ uzunluğu, stigma + stil uzunluğu ve stigma çapı) ve çiçek konumları (tekli, lateral ve terminal) nasıl değiştiği belirlenmiştir. Söz konusu araştırma, çiçek boyutu ve dişi organın oldukça değişken olabileceğini ve çiçek tipine ve konumuna bağlı olduğunu göstermektedir. Her iki nar çeşidinde de fonksiyonel erkek çiçeklerin oranı, biseksüel çiçeklerden önemli ölçüde daha fazladır. ‘Mayhoş 8’ nar çeşidinin birinci çiçeklenme döneminde bu oran, % 90 gibi yüksek bir orana ulaşmıştır. Dallar üzerinde tek biseksüel çiçeğin bulunma oranı (% 40-63), biseksüel çiçeğin, bir çiçek kümesinin ucunda veya yanal olarak bulunma yüzdesinden daha yüksektir. Çiçek yapılarının boyutları nar ağaçlarında meyve kalitesinin bir göstergesidir. Diğerlerine göre daha büyük yumurtalık genişliği (>20 mm) ve dişi organ uzunluğuna (>25 mm) sahip biseksüel çiçekler çok iyi gelişmiş ovüllere sahiptir. Bu tip çiçekler meyve tutumunu, önemli derecede yükseltebilir.

Keywords

• Punica granatum
• çiçek biyolojisi
• biseksüel

References

1. Basu, A., K. Penugonda. 2008. Pomegranate juice: A heart healthy fruit juice. Nutr. Rev. 67:49–56.
2. Bertin, R.I. 1982. The evolution and maintenance of andromonoecy. Evol. Theory 6:25–32.
3. Chandra, R., Jadhav, V.T., Sharma, J., 2010. Global scenario of pomegranate (Punica granatum L.) culture with special reference to India. In: Chandra, R. (Ed.), Pomegranate. Fruit Veg. Cereal Sci. Biotechnol., vol. 4, Special Issue 2, pp. 7–18.
4. Chaudhari, S.M., U.T. Desai. 1993. Effects of plant growth regulators on flower sex in pomegranate (Punica granatum L.). Indian J. Agr. Sci. 63:34–35.
5. Dennis, F.G. 1986. Apple, p. 1–44. In: Monselise, S.P. (ed.). Handbook of fruit set and development. CRC Press, Boca Raton, FL.
6. El Sese, A.M. 1988. Physiological studies on flowering and fruiting habits of some pomegranate cultivars under Assiut conditions. J. Agr. Sci. 19:320–336.
7. Engin, H., Gökbayrak, Z. 2015. Effect of Epibrassinolide, Gibberellic acid and Naphthalene Acetic Acid on Pollen Germination of Some Pomegranate Cultivars. VII. Horticulture Congress. August 25-29, Çanakkale, Turkey.
8. Engin, H., Gökbayrak, Z. 2017. Flower biology of some Turkish pomegranates. Journal of Pomology, 51, 197-198 (2017) 47-52.

9. Engin, H., Ünal, A., 2002. Bornova Şartlarında Yetiştirilen Kiraz Çeşitlerinin Çiçeklenme Zamanları ve Çiçeklenme Dönemindeki Sıcaklıkların Çiçeklenme Üzerine Etkileri. Ege Üniv. Ziraat Fak. Derg., 39 (3): 9-16.
10. Engin,H., Hepaksoy,S. 2003. Bazı nar çeşitlerinin çiçek tozu çimlenme güçlerinin belirlenmesi. Ege Üniv. Zir. Fak. Derg., 40(3):9-16.
11. Guitian, J. 1994. Selective fruit abortion in Prunus mahaleb (Rosaceae). Amer. J. Bot. 81:1555–1558.
12. Hayes, W.B., 1957. Fruit Growing in India, 3rd Edn. Vanguard Press, Allahabad, India.
13. Iskenderova, Z.D., 1980. Double forms of pomegranate and their use in ornamental horticulture. Bull. Glavnogo Bot. Sada 115, 58–62.
14. Iskenderova, Z.D., 1988. Floral organogenesis in double flower pomegranate. Subtrop. Kult. 2, 140–145.
15. Lansky, E.P., R.A. Newman. 2007. Punica granatum (pomegranate) and its potential for prevention and treatment of inflammation and cancer. J. Ethnopharmacol. 109:177–206.
16. Levin, G.M., 2006. Pomegranate, 1st Edn. Third Millennium Publishing, East Libra Drive Tempe, AZ, pp. 1–129.
17. Manzano, S., Martinez, C., Megias, Z., Gomez, P., Garrido, D. 2011. The role of ethylene and brassinosteroids in the control of sex expression and flower development in Cucurbita pepo. Plant Growth Regul 65:213–221
18. Mars, M. 2000. Pomegranate plant material: Genetic resources and breeding, a review. Options Mediterraneennes Serie A 42:55–62.
19. Nalwadi, U.G., Farooqui, A.A., Dasappa, M.A., Gubbaiah, N.R., Sulikeri, G.S., Nalini, A.S., 1973. Studies on the floral biology of pomegranate (Punica granatum L.). Mysore J. Agric. Sci. 7, 213–225.
20. Rodrigo, J., Herrero, M., 2002. Effects of Pre-Blossom Temperatures on Flower Development and Fruit Set in Apricot. Sci. Hort. 92, 125-135.
21. Rudich J., 1990. Biochemical aspects of hormonal regulation of sex expression in Cucurbits. In: Bates DM, Robinson RW, Jeffry C (eds) Biology and Utilization of the Cucurbitaceae. Cornell University Press, New York, pp 288–304
22. Seeram, N.P., R.N. Schulman, D. Heber. 2006. Pomegranates: Ancient roots to modern medicine. CRC Press, Boca Raton, FL.
23. Shulman, Y., L. Fainberestein, S. Lavee. 1984. Pomegranate fruit development and maturation. J. Hort. Sci. 59:265–274.
24. Stover, E. E.W. Mercure. 2007. The pomegranate: A new look at the fruit of paradise. HortScience 42:1088–1092.
25. Wang, H.X., 2003. The characteristics of Mudanhua pomegranate variety and its cultural techniques. South China Fruits 32 (1), 49–50.
26. Westwood, M.N., L.P. Batjer, H.D. Billings. 1967. Cell size, cell number and fruit density of apples as related to fruit size, position in the cluster, and thinning method. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 91:51–62.
27. Wien HC, Stapleton SC, Maynard DN, McClurg C, Riggs D 2004. Flowering, sex expression and fruiting of pumpkin (Cucurbita sp.) cultivars under various temperatures in greenhouse and distant field trials. HortScience 39:239–242
28. Wilson, M.F. 1983. Plant reproductive ecology. Wiley, New York, NY.