Investigation of screening parameters and genotypic differences for salt tolerance in okra (Abelmoschus esculentus L.)

Abstract

This study was carried out for determination of screening parameters of okra genotypes under salinity stress. Seeds of fifteen genotypes were germinated in mixture of peat:perlite of 2:1 ratio. After twenty days of sowing, seedlings were transferred to plastic pots containing mixture of peat: perlite of 2:1 ratio. Plants with three leaves were subject to 200 mM NaCl. The end of the stress, plants were evaluated according to 0-5 symptoms scores, fresh and dry shoot and root weights, plant height and stem diameter, leaf number, leaf area, the shoot concentrations of Na, K and Ca. As the results of the study, the okra genotypes were showed different responses under salt stress. 0-5 symptoms scores, dry shoot weight, leaf area, the shoot concentrations of Na+, K+ and Ca++ were determinate as that could be used in screening studies.

Keywords

• Okra; Potassium; Salinity; Screening; Sodium

Bamya (Abelmoschus esculentus L.)da tuz stresine tolerans bakımından genotipsel farklılıklar ve tarama parametrelerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada bamyada tuza tolerant genotiplerin belirlenmesinde kullanılabilecek bazı parametrelerin etkinliği ile genotiplerin tuz stresine karşı göstermiş oldukları tepkiler incelenmiştir. On beş bamya genotipine ait tohumlar 2:1 oranında torf:perlit karışımı içeren viyollere ekilmiş, ekimden 20 gün sonra içerisinde 2:1 oranında torf:perlit karışımı bulunan plastik saksılara şaşırtılmıştır. Bitkiler 3 gerçek yapraklı aşamaya ulaştığında 200 mM NaCl uygulaması gerçekleştirilmiştir. Stres sonunda oluşan etkilerin ortaya konulabilmesi amacı ile bitkilerde 0-5 görsel skala değerlendirmesi, yeşil aksam yaş ve kuru ağırlığı, kök yaş ve kuru ağırlığı, yaprak sayısı ve yaprak alanı, yeşil aksam Na+, K+, Ca++ iyon analizleri bakımından değerlendirmeler yapılmıştır. Çalışma sonucunda bamya genotiplerinin tuz stresi karşısında farklı tepkiler gösterdiği, 0-5 skala değerlendirmesi, yeşil aksam kuru ağırlığı, yaprak alanı ile Na+, K+ ve Ca++ iyon değişimlerinin tarama çalışmalarında etkin olarak kullanılabilecek parametreler arasında yer alabileceği belirlenmiştir.

Keywords

• Bamya; Potasyum; Sodyum; Tuzluluk; Tarama

References

1. Abid, M., Malik, S.A., Bilal, K., Wajid, R.A. 2002. Response of Okra (Abelmoschus esculentus L.) to EC and SAR of Irrigation Water. International Journal Of Agriculture & Biology, 4(3):311-314.
2. Adavi, Z., Mobil, M., Razmjoo, K., Landi, E. 2007. Effects of Salinity of Irrigation Water on Cynodon Spp. Cultivars Grown on Salinity Soil in Isfahan. J.Sci and Technol. Agric and Natur. 10: 4.
3. Ahmadi, A., Emam, Y., Pessarakli, M. 2009. Response of Various Cultivars of Wheat and Maize to Salinity Stress. Journal of Food, Agriculture Environment, 7(1): 123-128.
4. Aktaş, H. 2002. Biberde Tuza Dayanıklılığın Fizyolojik Karakterizasyonu ve Kalıtımı. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enst. Doktora Tezi, 105 s., Adana.
5. Asraf, M., Arfan, M., Ahmad, A. 2003. Salt Tolerance in Okra: Ion Relations and Gas Exchanges Characteristics. Journal of Plant Nutrition, 26 (1): 63-79.
6. Asraf, M. 2004. Some Important Physiological Selection Criteria for Salt Tolerance in Plants. Flora, 199: 361-376.
7. Asraf, M., Foolad, M.R. 2007. Roles of Glycine Betaine and Proline in Improving Plant Abiotic Stress Resistance. Envionmental and Experimental Botany, 59: 206-216.
8. Dadkhah A.R., Grrifiths, H. 2006. The Effect of Salinity on Growth, Inorganic Ions and Dry Matter Partitioning in Sugar Beet Cultivars. J. Agric. Sci. Technol., 8: 199-210.

9. Daşgan, H.Y., Aktaş, H., Abak, K., Çakmak, İ. 2002. Determination of Screening Techniques to Salinity Tolerance in Tomatoes and Investigation of Genotype Responses. Plant Science, 163: 695-703.
10. Daşgan, H.Y., Koç, S., Ekici, B., Aktaş, H., Abak, K. 2006. Bazı Fasulye ve Börülce Genotiplerinin Tuz Stresine Tepkileri. Alatarım, 5(1): 23-31.
11. Daşgan, H.Y., Koç, S. 2009. Evaluation of Salt Tolerance in Common Bean Genotypes by Ion Regulation and Searching for Screening Parameters. Journal of Food, Agriculture Environment, 7(2): 363-372
12. Debouba, M., Gouia, H., Suzuki, A., Ghorbel, M.H. 2006. NaCl Stress Effects on Enzymes Involved in Nitrogen Assimilation Pathway in Tomato “Lycopersicon Esculentum” Seedling. Journal of Plant Physiology, 163: 1247-1258.
13. Hussain, K., Asraf, M, Asraf, M.Y. 2008. Relationship Between Growth and Ion Relation in Pearl Millet (Pennisetum glaucum (L.)R.Br.) at Different Growth Stages under Salt Stres. African Journal of Plant Science, 2(3): 23-27.
14. Kautgen, A., Pawelzik, E. 2009. Impacts of NaCl Stress on Plant Growth and Mineral Nutrient Assimilation in Two Cultivars of Strawberry. Environmental and Experimental Botany, 65: 170–176.
15. Kuşvuran, Ş., Ellialtıoğlu, S., Abak, K., Yasar, F. 2007. Responses of Some Melon (Cucumis Sp.) Genotypes to Salt Stress. Journal of Agricultural Sciences, Ankara University Faculty of Agriculture. 13 (4): 395- 404.
16. Kuşvuran, Ş. 2010. Kavunlarda Kuraklık ve Tuzluluğa Toleransın Fizyolojik Mekanizmaları Arasındaki Bağlantılar (Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 355s.).
17. Levitt, J. 1980. Responses of Plants to Environmental Stresses. Vol.Ii, 2nd Ed. Academic Press, 607 s,New York,.
18. Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, 657-680.
19. Mer, R.K., Prajith, P.K., Pandya, D.H., Pandey, A.N. 2000. Effect of Salt on Germination of Seeds and Growth Young Plants of Hordeum vulgare, Triticum aestivum, Cicer arietinum and Brassica juncea. J. Gron. Crop. Sci., 185: 209-217.
20. Munns, R., Termaat, A. 1986. Whole- Plant Responses to Salinity. Aust. J. Plant Physiol., 13: 143-160.
21. Munns, R. 2005. Genes and Salt Tolerance: Bringing Them Together. New Phytol., 167: 645-663.
22. Neves, O.S.C., Carvalho, J.G., Rodrigues, C.R. 2004. Growth and Mineral Nutrition of Umbuzeiro Seedlings (Spondias Tuberosa Arr. Cam.) under Salt Stress in Nutrient Solution. CiEnc. Agrotec., 28: 997–1006.
23. Romero, L., Belakbir, A., Ragala, L., Ruiz, J.M. 1997. Response of Plant Yield And Leaf Pigments Tos Aline Conditions: Effectiveness of Different Rootstocks In Melon Plants (Cucumis melo L.). Soil Sci. Plant Nutr. 43(4): 855-862.
24. Saleem, A., Ashraf, M., Akram, N.A. 2011. Salt (NaCl)-Induced Modulation in some Key Physio-Biochemical Attributes in Okra (Abelmoschus esculentus L.) J. Agronomy & Crop Science, 202-213.
25. Sevengör, Ş. 2010. Kabakta (Cucurbita pepo L.) Tuz Stresine Toleransın Belirlenmesinde Antioksidant Enzim Aktivitelerinin In Vitro ve In Vivo Olarak İncelenmesi. Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enst., Doktora Tezi, 165 s., Ankara.
26. Shahid, M.A., Pervez, M.A., Balal, R.M., Ahmad, R., Ayyub, C.M., Abbas, D., Akhtar, R. 2011. Salt stress effects on some morphological and physiological characteristics of okra (Abelmoschus esculentus L.). Soil and Environment, 30:66-73.
27. Takagi, M., El-Shemy, H.A., Sasaki, S., Toyama, S., Kanai, S., Saneoka, H., Fujita, K. 2009. Elevated CO2 Concentration Alleviates Salinity Stress in Tomato Plant. Soil and Plant Science, 59: 87-96.
28. Yaşar, F. 2003. Tuz Stresi Altındaki Patlıcan Genotiplerinde Bazı Antioksidant Enzim Aktivitelerinin in vitro ve in vivo Olarak İncelenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri, Doktora Tezi 139 s., Van.