Effects of GA3 applications on seedlesness and fruit quality in black myrtle (Myrtus communis L.)

Abstract

Myrtle (Myrtus communis L.) is one of the medical and aromatic plants naturally grown in Mediterranean basin. Myrtle fruits are mostly consumed as fresh or dried while essential oils obtained from the leaves are widely used in pharmacy, perfumery, cosmetic and even as pesticide. Myrtle fruits have white and black color. Nowadays, there is a big demand for myrtle fruits because of its high antioxidant capacity. But it contains high amount of seeds which reduce marketing and production. Main objective of this study is to investigate the effects of GA3 on seedlesness and quality in black myrtle fruits. At different flowering stages, GA₃ dose of 100 ppm were applied to whole of the plants. Some applications significantly reduced seed number in fruits. Two applications of GA₃ at great ballon and full bloom stages consecutively decreased seed number from 10.69 (control) to 1.98 seed fruit^-1. In addition, with three consecutive application of GA_3, seed rate decreased to 4.98% while 15.08% in control. Some GA₃ applications resulted in fully seedless fruits up to 10.67%. Conversely, GA₃ applications did not change fruit weight and some biochemical parameters of fruits.

Keywords

• Seedlessness; Hormon; Fruit; Myrtus communis,Seedlessness,Hormon,Fruit,Myrtus communis

Siyah mersin bitkisinde (Myrtus communis L.) gibberellik asit (GA3) uygulamalarının meyve kalitesi ve çekirdeksizlik üzerine etkileri

Abstract

Mersin bitkisi (Myrtus communis L.), Akdeniz iklim kuşağında doğal olarak yetişen, tıbbi ve aromatik bitkilerden birisidir. Mersin bitkisinin meyveleri taze veya kurutularak tüketilmekte, ayrıca yapraklarından elde edilen uçucu yağları farmakoloji, parfümeri, kozmetik sanayisinde ve zirai mücadele gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Mersin meyveleri, siyah ve beyaz renge sahiptir. Siyah mersin meyvelerinin sağlık yönünden önemli olan antioksidant etkiye sahip fenolik bileşikleri içermesi, bu meyvelere olan talebin son yıllarda artmasına neden olmuştur. Ancak siyah meyvelerin küçük ve çekirdeklerinin ise çok sayıda olması meyvelerin kalitesini düşürmekte, aynı zamanda üretimini ve pazarlanmasını olumsuz olarak etkilemektedir. Bu çalışmanın amacı siyah mersin bitkisinde meyve kalitesi ve çekirdeksizlik üzerine, gibberellik asit (GA₃) hormonunun etkilerini belirlemektir. Bu amaçla çiçeklenmenin farklı aşamalarında ağaçlara, GA₃’in 100 ppm dozu uygulanmıştır. Araştırma sonucunda bazı uygulamalar önemli miktarda çekirdek sayısını azaltmıştır. Büyük balon ve tam çiçek aşamalarında art arda iki kez GA₃ uygulaması, kontrolde 10.69 adet meyve^-1 olan çekirdek sayısını, 1.98’e düşürmüştür. Ayrıca meyvedeki çekirdek oranı kontrolde %15.08 iken, art arda 3 defa GA₃ uygulaması ile %4.98’e kadar düşmüştür. Bazı GA₃ uygulamaları, %10.67 düzeyinde çekirdeksiz meyve ile sonuçlanmıştır. Diğer taraftan, GA₃ uygulamaları meyvelerin ağırlıklarını ve biyokimyasal özelliklerini değiştirmemiştir.

Keywords

• Çekirdeksizlik,Hormon,Meyve,Myrtus communis

References

1. Agusti, M., Reig, C., Mesejo, C., Martínez-Fuentes, A., & Gariglio, N. (2011). Physiology of growth and development in loquat fruit. Acta Horticulturea, 887:179-183.
2. Angioni, A., Pirisi, F., Caboni, P., D’Aquino, S., Fadda, A., & Schirra, M. (2011). Effects of cold storage on quality traits of sardinian myrtle (Myrtus communis l.) berries and their alcoholic extracts. Journal of Agricultural Science and Technology B, 1:790-798.
3. Aslmoshtaghi, E., & Shahsavar, A. (2013). Study on the induction of seedless loquat. Thai Journal of Agricultural Science, 46:53–57.
4. Barboni, T., Cannac, M., Massi, L., Perez-Ramirez, Y., & Chiaramonti, N. (2010). Variability of polyphenol compounds in Myrtus communis L. (Myrtaceae) berries from Corsica. Molecules, 15:7849-7860.
5. Bayır, A. (2011). Üzüm, dut ve mersinin fenolik bileşik içerikleri ile antiradikal aktiviteleri üzerine araştırmalar. Doktora Tezi, Akdeniz Üniversitesi, Antalya.
6. Baytop, T. (1999). Türkiye’de Bitkiler İle Tedavi Geçmişte ve Bugün. Nobel Tıp Kitap Evleri, 480 s, İstanbul.
7. Cemeroğlu, B. (2007). Meyve ve Sebze İşleme Endüstrisinde Temel Analiz Metodları. Biltav Yayınları, Ankara.
8. Cemeroğlu, B. (2010). Gıda Analizleri. Gıda Teknolojileri Derneği Yayınları, No:34.

9. Chang, J.C., & Lin, T.S. (2006). GA3 increases fruit weight in ‘Yu Her Pau’ litchi. Scientia Horticulturae, 108:442-443.
10. Cheng, C., Xu, X., Singer, S.D., Li. J., Zhang, H., & Gao, M. (2013). Effect of GA3 treatment on seed development and seed-related gene expression in grape. Plos One, 8:e80044.
11. Ciccarelli, D., Andreucci, A.C., Pagni, A.M., & Garbari, F. (2005). Structure and development of the elaiosome in Myrtus communis L. (Myrtaceae) seeds. Flora, 200:326-331.
12. Ebadi, A., Rezaei, M., & Fatahi, R. (2010). Mechanism of seedlessness in Iranian seedless barberry (Berberis vulgaris L. var. asperma). Scientia Horticulturae, 125:486-493.
13. Fadda, A., & Mulas M. (2010). Chemical changes during myrtle (Myrtus communis L.) fruit development and ripening. Scientia Horticulturae, 125:477–485.
14. Fellman, C., Hoover, E., Ascher, P.D., & Luby, J. (1991). Gibberellic acid induced seedlessness in field-grown vines of 'Swenson Red' grape. HortScience 26(7):873-875.
15. Fukunaga, S., & Kurooka, H. (1988). Studies on seedlessness of 'Kyoho' grapes induced by gibberellin in combination with streptomycin. Bulletin of the University of Osaka Prefecture Series B, Agriculture and Life Sciences, 40:1-10.
16. Goubran, F.H., & El-Zeftawi, B.M. (1986). Induction of Seedless Loquat,. Acta Horticulturea, 179:381–384.
17. Kimura, P.H., Okamoto, G., & Hirano, K. (1996). Effects of gibberellic acid and streptomycin on pollen germination and ovule and seed development in Muscat Bailey A. American Journal of Enology and Viticulture, 47:152-156.
18. Korkutal, İ., & Gökhan, Ö. (2007). İtalya üzüm çeşidinde ovaryum ve tane gelişimi üzerine büyüme düzenleyicilerin etkileri. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 20(1):37-43.
19. Lin,S., Sharpe, R., & Janick, J. (1999). Loquat: Botany and Horticulture. Wiley Online Library, Volume 23.
20. Lu, J., Lamiknra, O., & Leong, S. (1997). Induction of seedlessness in “triumph” muscadine grape (Vitis rotundifolia Michx.) applying gibberellic acid. Horticultural Science, 32(1):89- 90.
21. Mesejo, C., Reig, C., Martínez-Fuentes, A., & Agustí, M. (2010). Parthenocarpic fruit production in loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) by using gibberellic acid. Scientia Horticulturae, 126:37-41.
22. Oğur, R. (1994). Mersin Bitkisi (Myrtus communis L.) Hakkında bir İnceleme. Çevre Dergisi, 10:21-25.
23. Öztürk, G. (2010). Bazı armut çeşitlerinde kendine verimlilik durumlari ile partenokarpi eğilimlerinin ve uygun tozlayıcı çeşitlerin belirlenmesi. Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta. Romaquin, M.E. (2003). Effect of gibberellic acid (GA3) on the seedlessness of rambutan (Nephelium lappaceum linn). PhD, Aklan State University, Aklan.
24. Sadamatsu, M., Keawladdagorn, V., Ohara, H., Ohkawa, K., & Matsui, H. (2004). Induction of parthenocarpic fruit growth with endogenous gibberellins of loquat. Acta Horticulturea, 653:67-70.
25. Uchino, K., Kono, A., Tatsuda, Y., & Sakoda, K. (1994). Some factors affecting fruit weight of loquat (Eriobotyra japonica Lindl.). Japanese Society for Tropical Agriculture, 38(4):286-292.
26. Uzun, H.İ., Aksoy, U., & Gözlekçi, Ş. (2014). Endüstriyel amaçlı organik siyah mersin yetiştiriciliğinin geliştirilmesi. GTHB, TAGEM-10/Ar-Ge/02, Antalya.
27. Uzun, H.İ., Alım, E., & Baktır, İ. (2016). Effects of gibberellic acid applications on induction of parthenocarpy in black myrtle fruits. III International Symposium on Horticulture in Europe. Chania, Crete (Greece), (Baskıda).