The Effect of Drought Stress on Plant Development in Some Landraces and Commercial Tomato Genotypes

Abstract

One of the important factors that adversely affect tomato production is drought. As well as reducing yield and quality of tomato production, drought also reduces farmer's income. One of the most important ways of alleviating its adverse effects is to determine the varieties that are tolerant to drought. For this reason, our study aimed to determine the tolerance of the varieties to drought. Accordingly, three hybrids varieties, three standards varieties and three landraces were used in the study. Tomato seeds were planted in a 2 litres-pot that contains 1:1 mixture of peat + perlite. After the cotyledon leaves busted out, the plant was irrigated with the Hoagland nutrient solution. While irrigation was carried on the control plants until the end of the application, irrigation was suddenly halted during the seedling period in the plants that are exposed to drought. After 12 days, plant fresh and dry weights, growth rates, leaf numbers, stem diameters, plant weights, 0-5 scale values, membrane damage indices and leaf proportional water contents were investigated. It was observed that there were significant differences in these parameters examined for the determination of tomato varieties that are tolerant and sensitive to drought stress.

Keywords

• Growth rates,Drought,Solanum lycopersicum L.,Stress

Kuraklık Stresinin Bazı Yerli ve Ticari Domates Çeşitlerinde Bitki Gelişimi Üzerine Etkileri

Öz

Domates üretimini olumsuz etkileyen önemli faktörlerden biri de kuraklıktır. Kuraklık domates üretiminde verimi ve kaliteyi azaltmanın yanı sıra, üreticilere de maddi sıkıntılar yaşatmaktadır. Bu sıkıntıları azaltmanın en önemli yollarından biri de kuraklığa tolerant çeşitlerin belirlenmesidir. Bu nedenle bu çalışmada kuraklığa tolerans gösteren çeşitlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada üç adet hibrit, üç adet standart ve üç adet mahalli çeşit kullanılmıştır. Domates tohumları 1:1 oranında torf + perlit karışımı içeren 2 litrelik saksılara ekilmiştir. Kotiledon yaprakları açıldıktan sonra Hogland besin çözeltisiyle sulama yapılmıştır. Sulamaya kontrol bitkilerinde çalışma bitirilinceye kadar devam edilmiş, kuraklık uygulanan bitkilerde ise fide döneminde sulama aniden kesilmiştir. 12 gün sonra bitkilerde bitki yaş ve kuru ağırlıkları, büyüme oranı, yaprak sayısı, gövde çapı, bitki boyu, 0-5 görsel skala değeri, membran zararlanma indeksi ve yaprak oransal su içeriği durumları incelenmiştir. Kuraklık stresine tolerant ve duyarlı domates çeşitlerinin belirlenmesinde incelenen bu parametrelerde bariz farklar oluştuğu gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Kuraklık,Büyüme oranı,Solanum lycopersicum L.,Stres

References

1. Altunlu, H., 2011. Aşılamanın Domateste Kuraklık Stresine Etkileri (Doktora Tezi, basılmamış). Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 98s. İzmir. 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. Blum, K., Lohmann, B., Taute, E., (1986). Angular distribution and polarisation of Auger electrons. Journal of Physics B: Atomic and Molecular Physics, 19(22): 3815. Capell T, Bassie L, Christou P (2004). Modulation of the polyamine biosynthetic pathway in transgenic rice confers tolerance to drought stress, Pnas, 101 (26): 9909-9914. Çakmakçı, R. (2009). Stres kosullarında ACC deaminaze üretici bakteriler tarafından bitki gelişiminin teşvik edilmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 40 (1): 109-125. Gökçay, D., (2012). Kuraklık Stresi Altında Türk Mercimek (Lens culinaris) Çesitlerinin Fizyolojik ve Biyokimyasal Taraması (Yüksek Lisans Tezi, basılmamış). Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Güneri Bağcı, E., (2010). Nohut Çesitlerinde Kuraklıkga Bağlı Oksidatif Stresin Fizyolojik ve Biyokimyasal Parametrelerle Belirlenmesi (Doktora tezi, basılmamış). Ankara üniversitesi Kabay T, (2014) Van Gölü Havzası Fasulyelerinde Kuraklık ve Yüksek Sıcaklığa Tolerant veDuyarlı Genotiplerin Belirlenmesi (Doktora tezi, basılmamış). Yüzüncü Yıl Ziraat Fakültesi.163. VAN Kabay, T., Şensoy S., (2016). Kuraklık stresinin bazı fasulye genotiplerinde oluşturduğu enzim, klorofil ve iyon değişimleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 26(3), 380-395. Kaçar, B., Katkat, B., Öztürk, S., (2006). Bitki Fizyolojisi. Nobel Yayım Dağıtım. 2.493-533 Karipçin, M. Z., (2009) Yerli ve Yabani Karpuz Genotiplerinde Kuraklığa Toleransın Belirlenmesi (Doktora tezi, basılmamıs). Çukurova üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü, Adana Khan, S. H., Khan, A., Litaf, U., Shah, A. S., Khan, M. A. (2015). Effect of Drought Stress on Tomato cv. Bombino. J Food Process Technol, 6(465), 2.+ Kıpçak, S., Erdinç, Ç. (2016). Van Gölü Havzası’nda Yetiştirilen Bazı Fasulye (Phaseolus Vulgaris L.) Genotiplerinin Tuza Tolerans Seviyelerinin Belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 421-429. Kıran, S., Kuşvuran, Ş., Özkay, F., Ellialtıoğlu, Ş. (2016). Tuza Tolerant ve Hassas Patlıcan Genotiplerinin Kuraklık Stresi Koşullarında Bazı Morfolojik Özelliklerinde Meydana Gelen Değişimler. Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(2). Kıran, S., Özkay, F., Kuşvuran, Ş., Ellialtıoğlu, Ş.Ş., (2014). Tuz stresine tolerans seviyesi farklı domates genotiplerinin kuraklık stresi koşullarında bazı özelliklerinde meydana gelen değişimler. JAFAG 31 (3), 41-48. Kıran, S., Kuşvuran, Ş., Özkay, F., Ellialtıoğlu, Ş.Ş., (2015). Domates, patlıcan ve kavun genotiplerinin kuraklığa dayanım durumlarını belirlemeye yönelik olarak incelenen özellikler arasındaki ilişkiler Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi Cilt 4, (2) 9-25 20 Koç, S., (2005). Fasulyelerde Tuzluluğa Tolerans Bakımından Genotipsel Farklılıkların Erken Bitki Gelişimi Aşamasında Belirlenmesi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enst. (Yüksek Lisans Tezi, basılmamış) 87 Sayfa. Kuşvuran, S., Yasar, F., Abak, K., Ellialtıoglu, S. (2008). Tuz stresi altında yetistirilen tuza tolerant ve duyarlı Cucumis sp.’nin bazı genotiplerinde lipid peroksidasyonu, klorofil ve iyon miktarlarında meydana gelen değişimler. Tarım Bilimleri Dergisi, 18 (1), 13-20. Kuşvuran, Ş., (2010). Kavunlarda Kuraklık ve Tuzluluğa Toleranslı Fizyolojik Mekanizmaları Arasındaki Bağlantılar (Doktora tezi, basılmamış). Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü s. 356, Adana. Kuşvuran, S., Abak, K., (2012) Kavun genotiplerinin kuraklık stresine tepkileri. Çukurova Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 28-5. Adana Sanchez-Rodriguez, E., Rubio-Wilhelmi, M., Cervilla, L. M., Blasco, B., Rios, J. J., Rosales, M. A., Ruiz, J. M., (2010). Genotypic differences in some physiological parameters symptomatic for oxidative stress under moderate drought in tomato plants. Plant Science, 178(1), 30-40. Lawlor, D. W., G. Cornic, (2002). Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant, Cell and Environment, 25: 2 275-294. Leskovar, D. I., Cantliffe, D. J. (1992). Pepper seedling growth response to drought stress and exogenous abscisic acid. Journal of the American Society for Horticultural Science, 117(3), 389-393. Mohawesh, O. (2016). Utilizing deficit irrigation to enhance growth performance and water-use efficiency of eggplant in arid environments. Journal of Agricultural Science and Technology, 18(1), 265-276. Özer, H., Karadoğan, T. ve Oral, E., (1997). Bitkilerde su stresi ve dayanıklılık mekanizması Atatürk Üniv. Ziraat Fakültesi Dergisi, 28 (3): 488-495, Erzurum Riccardi, M., Pulvento, C., Patanè, C., Albrizio, R., Barbieri, G. (2016). Drought stress response in long-storage tomatoes: Physiological and biochemical traits. 25-35 Visentin, I., Vitali, M., Ferrero, M., Zhang, Y., Ruyter‐Spira, C., Novák, O., Cardinale, F. (2016). Low levels of strigolactones in roots as a component of the systemic signal of drought stress in tomato. New Phytologist, 212(4), 954-963. Zhou, R., Yu, X., Ottosen, C. O., Rosenqvist, E., Zhao, L., Wang, Y., Wu, Z. (2017). Drought stress had a predominant effect over heat stress on three tomato cultivars subjected to combined stress. BMC plant biology, 17(1), 24.