Effect of IBA and Caffeic Acid on Rooting of Black Mulberry (Morus nigra L.) Hardwood Cuttings in Different Dark Conditions

Abstract

Research was carried out in an experimental greenhouse on the lands of Agricultural Applications and Research Center in Tokat Gaziosmanpaşa University in 2021. In the study, the effects of 6000 ppm indole-3-butyric acid (IBA) and 2000 ppm caffeic acid (CA) applications on the rooting of black mulberry hardwood cuttings under different dark conditions were investigated. The experiment was set up in a factorial pattern with 3 replications according to the randomized plot design. As plant material, one-year-old hardwood cuttings of black mulberry taken from trees grown in Agricultural Applications and Research Center were used. Hardwood cuttings were collected on February 2021 and then planted in bottom-heated (20±2°C) perlite medium. The cuttings were divided into 3 groups and the cuttings in the first group were covered with black mulch after planting (Dark After Planting=DAP); the cuttings in the second group were kept in the dark for 5 days before planting and then planted in the rooting medium (Dark Before Planting=DBP); no dark was applied to the cuttings in the third group (Standard). 6000 ppm IBA and 2000 ppm CA, either alone or together, were applied to the cuttings in each dark treatment. The hardwood cuttings were kept in the rooting environment for 90 days and at the end of this period each cuttings were scored for rooting rate, callus formation rate, decay rate, root number, root length, and root diameter. As a result of the study the rooting rate varied between 2.2% and 77.8%. The highest rooting rate was achieved from 6000 ppm IBA and 6000 ppm IBA+2000 ppm CA applications to the cuttings in the DBP conditions. The rate of callus-forming cuttings varied between 64.4% and 93.3%, root number varied between 1.5 and 14.4 per cuttings, root length varied between 3.6 and 10.8 cm, and root diameter varied between 0.86 and 1.53 mm. The data showed that the application of IBA either alone or together with CA to the cuttings kept in the DBP condition had a positive effect on the rooting of the black mulberry hardwood cuttings.

Keywords

• Dark treatment
• Caffeic acid
• Callus
• Morus nigra
• Hardwood cuttings

Farklı Karanlık Koşullarında IBA ve Kafeik Asidin Karadut (Morus nigra L.) Odun Çeliklerinin Köklenmesi Üzerine Etkisi

Abstract

Bu çalışma 2021 yılında Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Tarımsal Uygulama ve Araştırma Merkez Müdürlüğü’ne ait köklendirme serasında yürütülmüştür. Çalışmada, farklı karanlık koşulları altında 6000 ppm indol-3-bütirik asit (IBA) ve 2000 ppm kafeik asit (KA) uygulamalarının karadut odun çeliklerinin köklenmesi üzerine etkisi araştırılmıştır. Deneme, tesadüf parselleri deneme desenine göre faktöriyel düzende 3 tekerrürlü olarak kurulmuştur. Materyal olarak müdürlük bünyesinde bulunan damızlık karadut ağaçlarının bir yaşlı dallarından hazırlanan odun çelikleri kullanılmıştır. Odun çelikleri 2021 yılının şubat ayında alınarak alttan ısıtmalı (20±2°C) perlit ortamına dikilmiştir. Çalışmada kullanılan çelikler 3 gruba ayrılarak birinci gruptaki çeliklerin üzeri dikimden sonra siyah malç örtüsü ile kapatılmış (Dikim Sonrası Karanlık=DSK); ikinci gruptaki çelikler dikimden önce 5 gün karanlık koşulda bekletildikten sonra köklendirme ortamına dikilmiş (Dikim Öncesi Karanlık=DÖK); üçüncü gruptaki çeliklere ise herhangi bir karanlık uygulaması yapılmamıştır (Standart). Her bir karanlık uygulamasındaki çeliklere 6000 ppm IBA ve 2000 ppm KA tek başına veya birlikte uygulanmıştır. Köklenme ortamında 90 gün bekletilen çelikler bu süre sonunda sökülerek; köklenme oranı, kallus oluşum oranı, çürüme oranı, kök sayısı, kök uzunluğu ve kök çapı değerleri kaydedilmiştir. Çalışma sonucunda köklenme oranı %2.2 ile %77.8 arasında değişmiştir. En yüksek köklenme oranına DÖK koşulundaki çeliklere 6000 ppm IBA ve 6000 ppm IBA + 2000 ppm KA uygulamaları sonucunda ulaşılmıştır. Kallus oluşturan çeliklerin oranı %64.4 ile %93.3, kök sayısı 1.5 ile14.4 kök/çelik, kök uzunluğu 3.6 ile10.8 cm ve kök çapı 0.86 ile1.53 mm arasında değişim göstermiştir. Elde edilen veriler, DÖK koşulunda bekletilen çeliklere IBA'nın tek başına ya da KA ile birlikte uygulanmasının karadutun köklenmesine olumlu etki yaptığını göstermiştir.

Keywords

• Karanlık uygulaması
• Kafeik asit
• Kallus
• Morus nigra L.
• Odun çeliği

References

1. Anis, M., Faisal, M. and Singh, S. K. (2003). Micropropagation of mulberry (Morus alba L.) through in vitro culture of shoot tip and nodal explants. Bangladesh Association for Plant Tissue Culture & Biotechnology, 13(1): 47-51.
2. Edizer, Y., Gökçek, O. and Saraçoğlu, O. (2016). Effects of growth regulators application on propagation with hardwood cuttings of the black mulberry. Gaziosmanpașa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(3): 92-96.
3. Ercisli, S. and Orhan, E. (2007). Chemical composition of white (Morus alba), red (Morus rubra) and black (Morus nigra) mulberry fruits. Food Chemistry, 103(4): 1380-1384.
4. Hartman, H.T. ve Kester, D. E. (1974) Bahçe Bitkileri Yetiştirme Tekniği. (Çevirenler: N. Kaşka ve M. Yılmaz) Ç.Ü.Z.F. Ders kitabı No: 79, Adana.
5. İsfendiyaroğlu, M. and Kacar, E. (2019). Effects of different pre-sized rooting blocks and IBA concentrations on the rooting of Ramsey grapevine rootstock cuttings. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 56(1): 1-10.
6. Karabulut, N. S. and Saraçoğlu, O. (2022). The effects of cinnamic acid and IBA treatments on the rooting of wood cuttings of black mulberry (Morus nigra L.). Turkish Journal of Food and Agriculture Sciences, 4(1): 1-5.
7. Karadeniz, T. ve Şişman, T. (2004). Beyaz Dut ve Kara Dutun Meyve Özellikleri ve Çelikle Çoğaltılması. Ulusal Kivi ve Üzümsü Meyveler Sempozyumu Kitabı, s, 428-432, Trabzon, Türkiye.
8. Kaşka N. ve Yılmaz, M. (1990). Bahçe Bitkileri Yetiştirme Tekniği. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi No: 52, Adana.

9. Koc, M., Yildiz, K. and Yildirim, S. (2016). The effect of rooting medium temperature and moisture on rooting of black mulberry hardwood cutting. Scientific Papers-Series B, Horticulture, 60: 79-82.
10. Koyuncu, F. and Senel, E. (2003). Rooting of black mulberry (Morus nigra L.) hardwood cuttings. Journal of Fruıt and Ornamental Plant Research, 11(1/4): 53-58.
11. Koyuncu, F. (2004). Organic acid composition of native black mulberry fruit. Chemistry of Natural Compounds, 40(4): 367-369.
12. Koyuncu, F., Emel, V. ve Çelik, M., (2004). Kara Dut (Morus nigra L) Çeliklerinin Köklenmesi Üzerine Araştırmalar. Ulusal Kivi ve Üzümsü Meyveler Sempozyumu, 23-25 Ekim, s, 424-427, Ordu, Türkiye.
13. Ozrenk, K., Gazioglu, S. R., Erdinc, C., Guleryuz, M. and Aykanat, A. (2010). Molecular characterization of mulberry germplasm from Eastern Anatolia. African Journal of Biotechnology, 9(1): 1-6.
14. Özgen, M., Serçe, S. and Kaya, C. (2009). Phytochemical and antioxidant properties of anthocyanin-rich Morus nigra and Morus rubra fruits. Scientia Horticulturae, 119(3): 275-279.
15. Roussos, P. A., Denaxa, N. K., Ntanos, E., Tsafouros, A., Mavrikou, S. and Kintzios, S. (2020). Organoleptic, nutritional and anti-carcinogenic characteristics of the fruit and rooting performance of cuttings of black mulberry (Morus nigra L.) genotypes. Journal of Berry Research, 10(1): 77-93.
16. Saraçoğlu, O., Erdem, S. Ö., Çekiç, Ç. and Yıldız, K. (2016). Application of new vegetative propagation methods for black mulberry. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 30(Special Issue): 624-627.
17. Sezgin, O. (2009). Genotipik farklılığın karadut odun çeliklerinin köklenmesi üzerine etkisi (Yüksek Lisans Tezi) GOÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat.
18. Shang, W., Wang, Z., He, S., He, D., Liu, Y. and Fu, Z. (2017). Research on the relationship between phenolic acids and rooting of tree peony (Paeonia suffruticosa) plantlets in vitro. Scientia Horticulturae, 224: 53-60.
19. Singh, K. K. (2018). Effect of auxins and rooting media on rooting in stem cutting of mulberry (Morus nigra L.). The Pharma Innovation Journal, 7(11): 12-15.
20. Ünal, A., Özçağıran, R. ve Hepaksoy, S. (1992). Kara Dut ve Mor Dut Çeşitlerinde Odun Çeliklerinin Köklenmesi Üzerinde Bir Araştırma. Türkiye I. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi, 13-16 Ekim, P.267-270, İzmir, Türkiye.
21. Vijayan, K., Srivastava, P. P. and Awasthi, A. K. (2004). Analysis of phylogenetic relationship among five mulberry (Morus) species using molecular markers. Genome, 47(3): 439-448.
22. Yıldız, K., Çekiç, Ç., Güneş, M. ve Özgen, M. (2009). Farklı dönemlerde alınan kara dut (Morus nigra L.) çelik tiplerinde köklenme başarısının belirlenmesi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 26(1): 1-5.
23. Yıldız, K. ve Koyuncu, F. (2000). Kara dutun (M. nigra L.) odun çelikleri ile çoğaltılması üzerine bir araştırma. Derim, 17(3): 130-135.
24. Zenginbal, H. and Eşitken, A. (2016). Effects of the application of various substances and grafting methods on the grafting success and growth of black mulberry (Morus nigra L.). Acta Scientiarum Polonorum-Hortorum Cultus, 15(4): 99-109.
25. Zenginbal, H. and Demir, T. (2018). Effects of some rhizobacteria and indole-3-butyric acid on rooting of black and white mulberry hardwood cuttings. JAPS: Journal of Animal & Plant Sciences, 28(5): 1426-1431.