Determination of Plant Growth Performance and Flowering Characteristics of Cyclamen (Cyclamen hederifolium Aiton.) Under Salinity Stress

Abstract

This study was carried out to determine the effects of salinity stress on cyclamen (Cyclamen hederifolium Aiton.) grown as a potted ornamental plant. In the study, carried out in the unheated glass greenhouse of Çanakkale Onsekiz Mart University, Faculty of Agriculture, tubers of Cyclamen hederifolium Aiton., one of the natural cyclamen species, with a circumference of 10-12 cm were used as plant material. Plants grown in peat medium by using soilless culture technique, were irrigated with Hoagland nutrient solution and four different concentrations (T0; K:Control, T1; K+1dSm-1, T2;K+2 dSm- 1, T3;K+3 dSm-1 ) of salinity level created by addition to the irrigation water. Salt applications were carried out with the addition of NaCl. In the study, morphological, physiological and biochemical properties were investigated in order to determine the effects of different salinity levels on plants. The effect of three different salinity levels (T2, T3, T4) for C. hederifolium was also found to be significant compared to the control (T1) (p<0.05). Depending on the increase in salinity level, it was determined that the leaf area of the plant decreased, the plant height decreased, the flowering was delayed and the number of flower buds decreased. It was determined that salinity values above 2dSm-1 caused a decrease in stomal permeability, leaf water content and total chlorophyll amount in plant leaves, while lipid peroxidation (MDA) level, total sugar amount and proline concentration increased.

Keywords

• Cyclamen hederifolium Aiton.
• Salinity stress
• Plant development
• Flowering

Tuz Stresi Altında Siklamenin (Cyclamen hederifolium Aiton.) Bitki Gelişim Performansı ve Çiçeklenme Özelliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışma, saksılı süs bitkisi olarak yetiştirilen siklamen bitkileri üzerinde tuz stresinin etkilerinin belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Ziraat Fakültesinin ısıtmasız cam serasında gerçekleştirilen çalışmada bitkisel materyal olarak doğal yayılışa sahip siklamen türlerinden Cyclamen hederifolium Aiton.’nun 10-12 cm çevre uzunluğuna sahip yumruları kullanılmıştır. Topraksız tarım tekniği ile torf ortamında yetiştirilen bitkiler Hoagland besin solüsyonu ile sulanmış, sulama suyuna üç farklı konsantrasyonda (T1;K:Kontrol, T2; K+1dSm-1, T3;K+2 dSm-1, T4;K+3 dSm-1 ) NaCl ilavesi gerçekleştirilerek tuz uygulanmıştır. Çalışmada, farklı tuzluluk düzeylerinin bitkiler üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal özellikler incelenmiştir. C. hederifolium Aiton. türü için üç ayrı tuzluluk düzeyinin (T2, T3, T4) etkisi de, kontrol (T1)’e göre (p<0,05) istatistiksel bakımdan önemli bulunmuştur. Tuzluluk düzeyindeki artışa bağlı olarak bitkide yaprak alanının küçüldüğü, bitki boyunun azaldığı, çiçeklenmenin geciktiği ve çiçek tomurcuğu sayısının azaldığı belirlenmiştir. 2dSm-1üzerindeki tuzluluk değerlerinin bitki yapraklarında stomal geçirgenlik, yaprak oransal su içeriğinin ve toplam klorofil miktarının azalmasına neden olurken, lipid peroksidasyon (MDA) düzeyi, toplam şeker miktarı ve prolin konsantrasyonunun ise arttığı tespit edilmiştir.

Keywords

• Cyclamen hederifolium Aiton.
• Tuz stresi
• Bitki gelişimi
• Çiçeklenme

References

1. Agastian P., Kingsley S.J. ve Vivekanandan M., 2000. Effect of Salinity on Photosynthesis and Biochemical Characteristics in Mulberry Genotypes. Photosynthetica, (38) : 287-290.
2. Asraf M. ve Harris P.J.C., 2004. Potential Biochemical Indicators of Salinity Tolerance in Plants. Plant Sci. (166): 3–16.
3. Barış M.E., 2007. Kurakçıl Peyzaj, Bilim ve Teknik, vol.478 : 24-26, TÜBİTAK.
4. Bates L.S., Waldren R.P. ve Teare I.D. 1973. Rapid Determination of Free Proline for Water-Stress Studies. J. Plant and Soil. (39): 205-207.
5. Bohnert H.J ve Sheveleva E., 1998. Plant Stress Adaptations Making Metabolism Move. Current Opinion in Plant Biology, (1): 267-277.
6. Eriş A., Sivritepe N. ve Sivritepe H.Ö., 1998. Asmalarda Su Stresine Karşı Ortaya Çıkan Bazı Morfolojik ve Fizyolojik Reaksiyonlar. IV. Bağcılık sempozyumu, 20-23 Ekim, Yalova, s. 64-68.
7. Hoagland D.R. ve Arnon D.I. 1938. The Water Culture Method for Growing Plants Without Soil. Circ. Calif. Agr. Exp. Sta., 347-461.
8. Holden M., 1976. Chlorophyll in Chemistry and Biochemistry of Plant Pigments. Vol. 2 ( T. W. Goodwin, Ed.). Academic Press, London pp: 1 – 37

9. Jones H.G., 1992. Plants and Microclimate, Cambridge University Press, Cambridge.
10. Karagüzel O., 2007. Çim ve Yerörtücü Bitkiler Ders Notu. Akdeniz Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Peyzaj Mimarlığı Bölümü, Antalya.
11. Kaynaş N. ve K. Kaynaş, 2001. Farklı Kurak Koşullar Altında Bulunan Erik Çöğür Anaçlarında Meydana Gelen Bazı Fizyolojik ve Morfolojik Değişimler. I. Sert Çekirdekli Meyveler Semp. 25-28 Eylül 2001,S 213-220. Yalova.
12. Lutts S., Kinet J.M. ve Bouhartmont. J., 1996. NaCl-Induced Senesence in Leaves of Rice (Oryza sativa L.) Cultivars Difering in Salinity Resistance. Ann. Bot., 78: 389-398.
13. Mathew B. ve Özhatay N., 2001. Türkiye’nin Siklamenleri. Türkiye Doğal Hayatı Koruma Derneği, Sirkeci, İstanbul, 32s.
14. Romanello G.A., Chuchra-Zbytniuk K.L , Vandermer J.L. ve Touchette B.W., 2008. Morphological Adjustments Promote Drought Avoidance in The Wetland Plant Acorus americanus. Aquatic Botany, Volume 89, Issue 4, November 2008, p 390-396
15. Ross A. F., 1959. Dinitrophenol Methot for Reducing Sugar, In Potato Processing. Ed. W. F. Tulburt and O. Smith. S. 469 – 470. Tavi Publishing co. Wesport, Connecticut.
16. SAS Institute Inc., 2003. 100 SAS Campus Drive Cary, NC 27513-2414 USA
17. Siripornadulsil S., Train S., Verma D.P.S. ve Sayre R.T., 2002. Molecular Mechanisms of Proline–Mediated Tolerance to Toxic Heavy Metals in Transgenic Microalgae. Plant Cell 14, 2837–2847.
18. Sonneveld C. ve Voogt T., 1983. Studies on The Salt Tolerance of Some Flower Crops Grown Under Glass. Plant and Soil, 74, 41-52.
19. Türkan İ., Bor M., Özdemir F. ve Koca H., 2005. Differantial Responses of Lipid Peroxidation and Antioxidants in the Leaves of Droutght-Tolerant P. acutifolius Gray and Drought Sensetive P. vulgaris L. Subjected to Polyethylene Glycol Mediates Water Stres. Plant Science, 168; 223-231.
20. Yaşar F., 2003. Tuz Stresi Altındaki Patlıcan Genotiplerinde Bazı Antioksidant Enzim Aktivitelerinin ın vitro ve ın vivo Olarak İncelenmesi. Doktora Tezi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
21. Yıldırım M., Akçal A. ve Kaynaş K., 2009. The Response of Cyclamen hederifolium to Water Stress Induced by Different Irrigation Levels, African Journal of Biotechnology Vol. 8 (6), 1069-1073 p, 20, March 2009.