Effect of Some Chemical Treatments on Dormancy Breaking and Germination of Black Elderberry (Sambucus nigra L.) Seeds

Year 2020, Volume: 7 Issue: 4, 920 - 927, 20.10.2020

Sedanur Odabaş Şevket Metin Kara , Mehmet Muharrem Özcan

https://doi.org/10.30910/turkjans.749405

Cited By: 1

Abstract

A wide variety of physical and chemical treatments is commonly used for breaking seed dormancy and promoting germination in most plant species. This thesis study was carried out to determine the effect of concentrated nitric acid (68%), concentrated sulfuric acid (98%) and gibberellic acid on breaking dormancy and promoting germination in black elderberry (Sambucus nigra L.) seeds. Black elderberry seeds collected form the nature were first soaked in sulfuric and nitric acid solutions for variable durations (0, 15, 30, 60 and 90 min) and then put in different doses (0, 500, 1000 and 2000 ppm) of gibberellic acid solution for 24 hours. Black elderberry seeds were undergone germination tests in climate chamber and percentage of germination, radicle and plumula length and weight were determined. Soaking black elderberry seeds in concentrated sulfuric acid for longer than 15 min significantly decreased germination percentage and seedling growth. Treating black elderberry seeds with nitric acid solution markedly inhibited germination and seedling growth compared to control seeds. The treatments of gibberellic acid did not produce any positive effects on black elderberry seeds pre-treated with nitric acid. However, treating black elderberry seeds that were previously immersed in sulfuric acid for 15 min with 500 ppm gibberellic acid for 24 h resulted in 100% of germination and an increase in seedling growth. These results indicate that both physical and physiological dormancy (combined dormancy) are effective in black elderberry seeds. In conclusion, in regarding breaking dormancy and promoting germination and seedling growth, it is recommended that black elderberry seeds can be immersed in concentrated sulfuric acid for 15 min and then soaked in 500 ppm gibberellic acid solution for 24 hours.

Keywords

Acidic scarification, GA3, HNO3, H2SO4, Physical dormancy, Physiological dormancy

Bazı Kimyasal Uygulamaların Siyah Mürver (Sambucus nigra L.) Tohumlarında Dormansinin Kırılması ve Çimlenme Üzerine Etkisi

Abstract

Çoğu bitki türünde tohumda dormansinin kırılması ve çimlenmenin teşvik edilmesi amacıyla çok çeşitli fiziksel ve kimyasal uygulamalara yaygın olarak başvurulmaktadır. Bu tez çalışması konsantre nitrik asit (%68), konsantre sülfürik asit (%98) ve gibberellik asidin siyah mürver (Sambucus nigra L.) tohumlarında dormansinin kırılması ve çimlenmenin teşvik edilmesi üzerine etkisini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Doğadan toplanan siyah mürver tohumları farkı sürelerde (0, 15, 30, 60 ve 90 dakika) sülfürik ve nitrik asitte bekletildikten sonra farklı dozlarda (0, 500, 1000 ve 2000 ppm) gibberellik asit çözeltisinde 24 saat tutulmuşlardır. Siyah mürver tohumları iklim odasında çimlendirme denemesine alınmış ve çimlenme oranı, kökçük ve sürgün uzunluk ve ağırlıkları belirlenmiştir. Siyah mürver tohumlarının 15 dakikadan daha uzun süre derişik sülfürik asitte bekletilmesiyle çimlenme oranı ve fide gelişimi çok büyük ölçüde gerilemiştir. Siyah mürver tohumlarının konsantre nitrik asitle muamele edilmesi kontrol tohumlarına göre çimlenmeyi ve fide gelişimini şiddetli derecede azaltmıştır. Gibberellik asit uygulaması nitrik asitle ön muameleye tabii tutulmuş siyah mürver tohumlarında hiçbir olumlu etki yapmamıştır. Ancak, 15 dakika sülfürik asitte tutulan siyah mürver tohumları 500 ppm gibberellik asit çözeltisinde 24 saat bekletilince %100 çimlenme oranına ulaşılmış ve fide gelişimi artmıştır. Bu bulgular siyah mürver tohumlarında fiziksel ve fizyolojik dormansinin birlikte etkili (birleşik dormansi) olduğunu ifade etmektedir. Bu çalışmanın sonuçlarına göre, siyah mürverde dormansinin kırılması ve çimlenmenin teşvik edilmesi açısından tohumların önce 15 dakika derişik sülfürik asitte tutulması ve daha sonra 24 saat süreyle 500 ppm gibberellik asit çözeltisinde bekletilmesi önerilebilir.

Keywords

Asit skarifikasyonu, Fiziksel dormansi, Fizyolojik dormansi, GA3, HNO3, H2SO4

References

• Açıkgöz, M.A. 2018. Ferula Lycia Boiss Ve Achillea Gypsicola Türlerinde Kallus Kültürü İle Sekonder Metabolit Üretim Potansiyelinin Belirlenmesi. Doktora Tezi, Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Ordu.
• Adak, N., Balkıç, R., Tozlu, İ., Altınkaya, L., Soydal, A. ve Gübbük, H. 2019. Guava (Psidium Guajava L.) tohumlarının çimlenmesi üzerine araştırmalar. Bahçe, 48 (1): 1-7.
• Ajiboye, A.A. 2010. Dormancy and seed germination in Tamarindus indica (L). The Pacific Journal of Science and Technology, 11 (2): 463-470.
• Akın, M., Ekin, Z., Ozmen, S. ve Kaya, M. 2019. Seed dormancy in Rheum ribes. collected from natural populations in Turkey. International Journal of Scientific and Technological Research, doi: 10.7176/JSTR/5, 2-22.
• Ali, A. 2011. Bazı tohum ön uygulamalarının yağlık ve çerezlik ayçiçeği (Helianthus Annuus L.) tohumlarının stres sıcaklıklarında çimlenme ve çıkış performansı üzerine etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Ankara.
• Atkinson, M.D. ve Atkinson, E.A. 2002. Sambucus nigra L. Journal of Ecology, 90: 895-923.
• Baskin, J.M., Baskin, C.C. ve Li, X. (2000) Taxonomy, ecology, and evolution of physical dormancy in seeds. Plant Species Biology 15: 139–152.
• Baskin J.M. ve Baskin C.C. 2004. A classification system for seed dormancy. Seed Science Research, 14: 1-16.
• Baydar, H. 2019. Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Bilimi ve Teknolojisi. 7. Basım, Nobel Akademik Yayıncılık, Ankara, 411 s.
• Bayrak, M. 2016. Hyperıcum Adenotrıchum Spach. (Hyperıcaceae; Clusıaceae) türünün tohum çimlenmesi üzerinde araştırmalar. Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Bursa.
• Boyraz, M., Korkmaz, H. ve Durmaz, A. 2019. Tohumda dormansi ve çimlenme. Black Sea Journal of Engineering and Science, 2 (3): 92-105.
• Emongor, V.E., Mathowa, T. ve Kabelo, S. 2004. The effect of hot water, sulfuric acid, nitric acid, gibberellic acid and etheplon on germination of Corchorus (Corchorus tridens) seed. Journal of Agronomy, 3 (3): 196-200.
• Endes, Z. 2018. Bazı tohum ön uygulamalarının iki farklı çörek otu türüne ait (Nigella sativa L. ve Nigella damascena L.) tohumların çimlenme ve çıkış performansı üzerine etkileri1eri. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 32 (1): 29-37.
• Faydaoğlu, E. ve Sürücüoğlu, M.S. 2011. Geçmişten günümüze tıbbi ve aromatik bitkilerin kullanılması ve ekonomik önemi. Kastamonu Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 11 (1): 52-67.
• Gökçöl, A. ve Duman, İ. 2018. Kapari tohumlarının çimlenmesinin iyileştirilmesinde farklı tohum uygulamalarının etkisinin belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 54 (4): 433-440.
• Göktaş, Ö. ve Gıdık, B. 2019. Tıbbi ve aromatik bitkilerin kullanım alanları. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2 (1): 145-151.
• Hayta, E. ve Arabacı, O. 2011. Kekik olarak adlandırılan bazı bitki cinslerinin tohumlarında farklı çimlendirme yöntemlerinin belirlenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, (8) 1: 91-101.
• Karakurt, H., Aslantaş, R. ve Eşitken, A. 2010. Tohum çimlenmesi ve bitki büyümesi üzerinde etkili olan çevresel faktörler ve bazı ön uygulamalar. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 24 (2): 115-128.
• Kaya, M.D., Kulan, E.G., Gümüşçü, G. ve Gümüşçü, A. 2015. Factors affecting germination performance of four endemic sideritis species in Turkey. Journal of Agricultural Sciences, 21: 406-413.
• Kaya, T. 2012. Ön üşütme süresi ve kinetin uygulamalarının kebere (Capparis spinosavar.spinosa ve Capparis ovatavar.canescens) tohumlarının çimlenmesi üzerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Ankara.
• Kırca, L. ve Aygün, A. 2018. Ahlat (Pyrus elaeagrifolia pall.) tohumlarının çimlenmesi üzerine potasyum nitrat uygulamalarının etkisi. Bahçe, 47 (2): 58-62.
• Kucera, B., Cohn, M.A. ve Leubner-Metzger, G. 2005. Plant hormone interactions during seed dormancy release and germination. Seed Science Research, 15: 281-307.
• Leif, J.W., Durling J.C. ve Burgdorf, D.W. 2011. Comparison of seed germination techniques for common elderberry (Sambucus nigra L. ssp. canadensis). Nativeplants, 12 (2): 132-135.
• Maldonado-Arciniegas, F., Ruales, C., Caviedes, M., Ramírez, DX. ve León-Reyes, A. 2018. An evaluation of physical and mechanical scarification methods on seed germination of Vachellia macracantha (Humb. & Bonpl. ex Willd.) Seigler & Ebinger. Acta Agronómica, 67 (1): 120-125.
• Miraj, S. 2016. Chemical composition and pharmacological effects of Sambucus nigra. Der Pharma Chemica, 8 (13): 231-234.
• Muhammad, M.T. 2018. The effect of priming and artificial dormancy breaking techniques on germination and seedling establishment of date palm. Research & Reviews: Research Journal of Biology, 6 (3): 13-17.
• Okay, Y. ve Günöz, A. 2009. Gölbaşı’na endemik Centaurea tchihatcheffii Fisch et Mey. tohumlarının çimlenmesi üzerine bazı uygulamaların etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi, 15 (2): 119-126.
• Olgun, Ç., Özkan, O.E. ve Vurdu, H. 2012. Kastamonu’da Yetişen Mürver Türlerinin Botanik ve Kullanım Özellikleri. Kastamonu’nun Doğal Zenginlikleri Sempozyumu, 16–17 Ekim, Kastamonu, s. 46-49.
• Özdemir, M., Arslanoğlu, Ş.F. ve Sert, Ö.S. 2019. Anadolu coğrafyasında yayılış gösteren Sambucus nigra ve Sambucus ebulus’un tıbbi bitki olarak önemi. Agromedya, Haziran-Temmuz: 58-62.
• Sönmez, Ç., Gökçöl , A., Soysal Şimşek, A.Ö., Bayram, E. ve Çelen, A.E. 2019. Research on germination and emergence performance enhancing treatments on sage (Salvia spp.) species. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 7 (3): 504-510.
• Şehirali, S. 2002. Tohumluk ve Teknolojisi. Trakya Üniv. Tekirdağ Ziraat Fak. Yayın No: 4075/2. İstanbul. 447s.
• Yurtsever; N. 1984. Deneysel İstatistik Metotları. Tarım ve Orman Bakanlığı Köy. Hizmetleri Genel Müd. Yayınları 121 (56), 574 s. Ankara.
• Zakay-Rones, Z., Thom, E., Wollan, T. ve Wadstein, J. 2004. Randomized study of the efficacy and safety of oral elderberry extract in the treatment of influenza A and B virus infections. Journal of International Medical Research, 32 (2): 132-140.