Determination of Emergence and Early Seedling Characteristics in Capsicum chinense Pepper Genotypes

Öz

The use of vegetables as ornamental plants in our country and in other countries of the world is increasing day by day. Studies carried out for the breeding of new varieties are important in order to eliminate this deficiency in our country's market. In this context, 19 different genotypes belonging to Capsicum chinense were selected and genotypes were evaluated on 12 different traits including emergence rate, emergence time, average emergence rate, average emergence rate coefficient, seedling height, stem diameter, cotyledon length, cotyledon width, hypocotyl color, hypocotyl hairiness, cotyledon leaf color, and cotyledon shape. Emergence rate values varied between 73-100% among genotypes, average emergence time varied between 4-6 days. The highest average emergence rate value was obtained from genotype 5 with a value of 0.99, and the average emergence rate coefficient was obtained from genotype 4 with a value of 20.09. It was determined that seedling length varied between 27.1 (genotype 1) and 8.6 (genotype 15) mm, while stem diameter varied between 1.09 (genotype 9) and 1.25 (genotype 5) mm. The longest cotyledon length and widest cotyledon width were determined as 22.81 mm and 7.08 mm, respectively, in genotype number 4. While hairiness was intense in the first 18 genotypes, it was observed that hairiness was moderate in genotype number 19. It was determined that cotyledon leaf colors were green and cotyledon shapes were the same in all genotypes. Hypocotyl colors of the genotypes were determined as green and violet.

Anahtar Kelimeler

• Ornamental plant breeding
• Pepper
• Seedling Characterization

Teşekkür

This study was presented as an oral paper at the International Manas Turkish World Agriculture Congress. We would like to thank Kyrgyz-Turkish Manas University and the Congress organizing committee.

Capsicum chinense Türü Biber Genotiplerinde Çıkış ve Erken Fide Özelliklerinin Belirlenmesi

Öz

Sebzelerin ülkemizde ve diğer dünya ülkelerinde süs bitkisi olarak kullanımı her geçen gün artmaktadır. Ülkemiz pazarındaki bu eksikliğin giderilmesi adına yeni çeşitlerin ıslahı için yapılan çalışmalar önem arz etmektedir. Bu kapsamda Capsicum chinense türüne ait 19 farklı genotip seçilerek çıkış oranı, çıkış zamanı, ortalama çıkış hızı, ortalama çıkış hızı katsayısı, fide boyu, gövde çapı, kotiledon boyu, kotiledon eni, hipokotil rengi, hipokotilde tüylülük durumu, kotiledon yaprak rengi, kotiledon şekli olmak üzere 12 farklı özellik üzerinden değerlendirilmiştir. Çıkış oranı değerleri genotipler arasında %73-100 aralığında değişirken, ortalama çıkış süresi ise 4-6 gün arasında değişmiştir. Ortalama çıkış hızı değeri en yüksek 0.99 değeri ile genotip 5’den, ortalama çıkış hızı kat sayısı 20.09 değeri ile genotip 4’den elde edilmiştir. Fide boyu 27.1 (genotip 1)-8.6 (genotip 15) mm aralığında değişirken, gövde çapı 1.09 (genotip 9)-1.25 (genotip 5) mm aralığında değişmiştir. En uzun kotiledon boyu ve en geniş kotiledon enleri sırasıyla 22.81 mm ve 7.08 mm ile 4 numaralı genotipte tespit edilmiştir. Tüylülük durumu ilk 18 genotipte yoğun iken 19 numaralı genotipte tüylülük durumunun orta olduğu gözlemlenmiştir. Kotiledon yaprak renklerinin yeşil ve kotiledon şekillerinin tüm genotiplerde aynı olduğu belirlenmiştir. Genotiplerin hipokotil renklerinin ise yeşil ve menekşe olduğu saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Süs bitkisi ıslahı
• Biber
• Fide Karakterizasyonu

Teşekkür

Bu çalışma Uluslararası Manas Türk Dünyası Tarım Kongresinde sözlü bildiri olarak sunulmuştur. Kırgızistan-Türkiye Manas Üniversitesi ve Kongre düzenleme kuruluna teşekkür ederiz.

Kaynakça

1. Corozo-Quiñónez, L., López-Cedeño, J., Lascano-Borja, G., Monteros-Altamirano, Á., Arteaga-Alcívar, F., Jaimez, R. E., & Gacía-Dávila, M. A. (2023). Seed viability, germination, and seedling growth of Capsicum cultivated species. Chilean Journal of Agricultural & Animal Sciences, 39(3), 401-412. http://dx.doi.org/10.29393/chjaa39-36svlm110036
2. Da Silva, G. M., Gondim, O. A. R., Ledo, F. E. R., Francilino, A. H., da Silva, Y. A., & Gheyi, H. R. (2021). Response of two pepper species (Capsicum chinense Jacq. and Capsicum frutescens L.) to salt stress at germination stage in Northeast Brazil. Revista de Ciencias Agrícolas, 38(2), 75-88. https://doi.org/10.22267/rcia.213802.161
3. Dantas, E. R., dos Santos Araújo, A., Da Silva, E. V., Paiva, Y. F., Calado, J. A., & de Lima, R. R. (2017). Extrato da pimenta ‘biquinho’como revestimento comestível na conservação de goiabas. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 12(4), 695-700. http://dx.doi.org/10.18378/rvads.v12i4.4931
4. Diel, M. I., Valera, O. V. S., Pinheiro, M. V. M., Thiesen, L. A., Meira, D., de Melo, P. J., & Schmidt, D. (2019). Temperature and light quality influence seed germination of two biquinho pepper cultivars. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 25(5), 1007-1014.
5. Domenico, C. I., Coutinho, J. P., Godoy, H. T., & de Melo, A. M. (2012). Caracterização agronômica e pungência em pimenta de cheiro. Horticultura Brasileira, 30, 466-472. https://doi.org/10.1590/S0102- 05362012000300018
6. Dos Santos, H. O., Dutra, S. M. F., Pereira, R. W., Pires, R. M. D. O., Da Rosa, S. D. V. F., & De Carvalho, M. L. M. (2016). Physiological quality of habanero pepper (Capsicum chinense) seeds based on development and drying process. African Journal of Agricultural Research, 11(12), 1102-1109. https://doi.org/10.5897/AJAR2015.10462
7. Dos Santos, H. O., Von Pinho, E. V. R., Von Pinho, I. V., Dutra, S. M. F., Andrade, T., & Guimarães, R. M. (2015). Physiological quality and gene expression during the development of habanero pepper (Capsicum chinense Jacquin) seeds. Genetics and Molecular Research, 14(2), 5085-5098. http://dx.doi.org/10.4238/2015.May.12.11
8. Fırat, C., Karataş, K., Arpacı, B. B., & Mavi, K. (2021). Turşu sanayisine uygun tatlı süs biberi çeşitlerinin geliştirilmesine yönelik melezleme ıslahı çalışmaları. Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 26(3), 679-691. https://doi.org/10.37908/mkutbd.961983

9. Garrido, L. U. Z., & Laurentin, H. (2021). Germination in a venezuelan type of Capsicum chinense jacq.: Influence of fruit ripening and seed extraction from the fruit. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 19(1), 45-53. https://doi.org/10.18684/bsaa.v19.n1.2021.1565
10. Garruna-Hernandez, R., Lotourneria-Moreno, L., Ayala-Garay, O., Santamaria, J. M.,Pinzon-Lopez, L. (2014b). Pre-sowing teratments:An option to increase germination of habanero pepper seeds (Capsicum chinense Jacq.). Agrociencia, 48, 413-423.
11. Garruna-Hernandez, R., Orellana, R., Larque-Saavedra, A., & Canto, A. (2014a). Understanding the physiological responses of a tropical crop (Capsicum chinense Jacq.) at high temperature. PLoS one, 9(11), e111402. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111402
12. Gökpınar, B., Balkaya, A., & Şahin, G. T. (2021). Capsicum chinense türüne ait biber genotiplerinde sıcaklığın tohum çimlenmesi üzerine etkisi. Journal of the Institute of Science and Technology, 11(özel sayı), 3336-3346. https://doi.org/10.21597/jist.1027991
13. Heinrich, A. G., Ferraz, R. M., Ragassi, C. F., & Reifschneider, F. J. (2015). Caracterização e avaliação de progênies autofecundadas de pimenta biquinho salmão. Horticultura Brasileira, 33(4), 465-470. https://doi.org/10.1590/S0102-053620150000400010
14. Kader, M. A., 2005. A comparison of seed germination calculation formulae and the associated interpretation of resulting data. Journal and Proceedings of the Royal Society of New South Wales, 138, 65- 75. https://doi.org/10.5962/p.361564
15. Lee, J., Park, S. J., Hong, S. C., Han, J. H., Choi, D., & Yoon, J. B. (2016). QTL mapping for capsaicin and dihydrocapsaicin content in a population of Capsicum annuum ‘NB 1’× Capsicum chinense ‘Bhut Jolokia’. Plant Breeding, 135(3), 376-383. http://doi:10.1016/j.livsci.2013.12.001
16. Lopez, A., Beltrán-Peña, E. G., Amancio Oliveira, A. E., Nuñez Gaona, O., & Avila-Alejandre, A. X. (2018). Water preconditioning on germination and emergence of Capsicum chinense Jacq. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 9(8), 1703-1714. https://doi.org/10.29312/remexca.v9i8.1030
17. Maguire, J.D., 1962. Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, 2(2), 176-177. https://doi.org/10.2135/cropsci1962.0011183x000200020033x
18. Manju, P. R., & Sreelathakumary, I. (2002). Genetic variability, heritability and genetic advance in hot chilli (Capsicum chinense Jacq.). Journal of Tropical Agriculture, 40, 4-6.
19. Mavi, K. (2013). Kendisi küçük acısı büyük bir lezzet: Süs biberi. Agroskop, Ağustos: 24-28.
20. Mavi, K. (2018). Evaluation of organic priming to improve the emergence performance of domesticated Capsicum species. Seed Science and Technology, 46(1), 131-137. https://doi.org/10.15258/sst.2018.46.1.13
21. Mavi, K. (2024). Contribution of interspecific hybridization for improvement in quality and productivity in pepper. In P. S. Variyar, I. P. Singh, V. Adiani, & P. Suprasanna (Eds.), Peppers: Biological, health, and postharvest perspectives (Bölüm 3, ss. 25–36). CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781003378259-3
22. Orchard, T. (1977). Estimating the parameters of plant seedling emergence. Seed Science Technology, 5, 61-69.
23. Özmen, K., Mavi, K. (2024). Ekim öncesi priming uygulamalarının lif kabağı genotiplerinde düşük sıcaklıkta çıkış özelliklerine etkileri. AgriTR Science, 6(1), 47-54.
24. Penella, C., Nebauer, S. G., Quinones, A., San Bautista, A., López-Galarza, S., & Calatayud, A. (2015). Some rootstocks improve pepper tolerance to mild salinity through ionic regulation. Plant Science, 230, 12-22. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2014.10.007
25. Pereira, Í. S., Barreto, F. Z., Balsalobre, T. W., Sala, F. C., Costa, C. P., & Carneiro, M. S. (2015). Validação de marcadores moleculares associados à pungência em pimenta. Horticultura Brasileira, 33, 189-195. https://doi.org/10.1590/S0102-053620150000200009
26. Rego, E. R., & Rego, M. M. (2018). Ornamental pepper. In J. van Huylenbroeck (Ed) Ornamental crops Springer, 529-565.
27. Ribeiro, C.S.C., Carvalho, S.I.C., Heinrich, A.G., Reifschneider, F.J.B., 2018. BRS Tui: a new Biquinho-type pepper cultivar released by Embrapa. Horticultura Brasileira, 36 (4). https://doi.org/10.1590/s0102-053620180417
28. Ro, N., Haile, M., Hur, O., Ko, H. C., Yi, J. Y., Woo, H. J., & Kang, B. C. (2023). Genome-wide association study of resistance to anthracnose in pepper (Capsicum chinense) germplasm. BMC Plant Biology, 23(1), 389. https://doi.org/10.1186/s12870-023-04388-4
29. Sarwa, K. K., Kira, J., Sahu, J., Rudrapal, M., & Debnath, M. (2012). A short review on Capsicum chinense Jacq. Journal of Herbal Medicine and Toxicology, 6(2), 7-10.
30. Shan, Q., Wan, Y., Liang, J., He, W., Zeng, J., Liang, W., & Liu, F. (2024). HS-SPME combined with GC-MS and GC- O for characterization of key aroma-active compounds in fruity and grassy peppers (Capsicum chinense Jacq.) Food Chemistry: X, 24, 101944. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101944
31. Stommel, J. R., & Bosland, P. W. (2006). Pepper, ornamental, Capsicum annuum. Flower breeding and genetics: Issues, challenges and opportunities for the 21st century. Springer,(NO Anderson, Ed.) Dordrecht, The Netherlands, 561-599. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4428-1_21