Effect of Salicylic Acid on Germination and Seedling Development in Tall Fescue (Festuca arundinacea) Exposed to Salt Stress

Yıl 2024, Cilt: 11 Sayı: 3, 268 - 275, 09.12.2024

Özlem Önal Aşcı , Ayşe Özge Şimşek Soysal , Yeliz Kaşko Arıcı

https://doi.org/10.19159/tutad.1497477

Öz

This study was carried out to determine the effect of different doses of salicylic acid (SA) and sodium chloride (NaCl) treatments on seed germination and seedling development in Olympus cultivar of tall fescue (Festuca arundinacea). The study was conducted in the laboratory of Ordu University, Faculty of Agriculture with 5 replications according to the factorial experiment design in randomized plots. Salicylic acid was applied at 0, 0.25, 0.50, 0.75 and 1.0 mM and NaCl was applied at 0, 50, 100, 150, 200, 250 and 300 mM doses. As a result of the analysis of variance, the SAxNaCl interaction was found to be statistically significant only in terms of germination rate and mean germination time. While increasing salt stress reduced the germination rate, the effect of salicylic acid under the same salt stress conditions was positive or negative depending on the dose. The germination rate was over 60 % in all treatments up to 250 mM salt dose. But in all treatments with salt doses of 150 mM and above, seedling development was severely suppressed. For this reason, it was determined that Olympus variety could not tolerate NaCl stress above 100 mM during the germination period and salicylic acid did not have a tolerance-increasing effect. When germination and seedling development were evaluated together, it was specified that 0.75 mM salicylic acid pre-application had positive effects under 50 mM NaCl stress conditions.

Anahtar Kelimeler

Seed, sodium chloride, germination rate, Festuca arundinacea, salt stress

Salisilik Asidin Tuz Stresine Maruz Kalan Kamışsı Yumak (Festuca arundinacea)’ta Çimlenme ve Fide Gelişimine Etkisi

Öz

Araştırma, farklı dozlarda salisilik asit (SA) ve sodyum klorür (NaCl) uygulamalarının kamışsı yumağın (Festuca arundinacea) Olympus çeşidinde tohum çimlenmesi ve fide gelişimine etkisini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Çalışma, Ordu Üniversitesi Ziraat Fakültesi laboratuvarında, tesadüf parsellerinde faktöriyel deneme desenine göre 5 tekrarlamalı olarak yürütülmüştür. Çalışmada SA 0, 0.25, 0.50, 0.75 ve 1.0 mM, NaCl ise 0, 50, 100, 150, 200, 250 ve 300 mM dozlarında uygulanmıştır. Yapılan varyans analizi sonucunda, sadece çimlenme oranı ve ortalama çimlenme süresi bakımından SAxNaCl interaksiyonu istatistiki olarak önemli bulunmuştur. Tuz stresinin artması çimlenme oranını azaltırken, aynı tuz stresi şartlarında salisilik asidin etkisi doza bağlı olarak olumlu veya olumsuz olmuştur. Çalışmada 250 mM tuz dozuna kadar olan bütün işlemlerde çimlenme oranı % 60’ın üzerinde gerçekleşmiştir. Ancak 150 mM ve üzeri tuz dozlarındaki bütün işlemlerde ise fide gelişimi çok şiddetli bir şekilde baskılanmıştır. Bu nedenle Olympus çeşidinin çimlenme döneminde 100 mM’ın üzerindeki NaCl stresine tolerans gösteremediği ve salisilik asidin toleransı artırıcı etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Çimlenme ve fide gelişimi birlikte değerlendirildiğinde ise 50 mM NaCl stresi şartlarında 0.75 mM salisilik asit ön uygulamasının olumlu etkilerinin olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Tohum, sodyum klorür, çimlenme oranı, Festuca arundinacea, tuz stresi

Kaynakça

• Açıkbaş, S., Özyazıcı, M.A., 2021. Yemlik kolza (Brassica napus L. ssp. oleifera Metzg) bitkisinin tuz stresi altında çimlenme özelliklerinin belirlenmesi. International Karabakh Applied Sciences Conference, June 17-19, Khazar University, Karabagh, Azerbaijan, s. 104-111.
• Açıkbaş, S., Özyazıcı, M.A., 2022. Salisilik asit tohum ön uygulama işleminin burçak (Vicia ervilia L.) bitkisinin çimlenme ve fide gelişimine etkisi. Anadolu 11th International Conference on Applied Sciences, December 29-30, Diyarbakır, Türkiye, s. 1005-1013.
• Açıkgöz, E., 2021. Yem Bitkileri. I. Cilt, Tarım ve Orman Bakanlığı Yayınları, Ankara.
• Anaya, F., Fghire, R., Wahbi, S., Kenza Loutfi, K., 2018. Influence of salicylic acid on seed germination of Vicia faba L. under salt stress. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 17(1): 1-8.
• Aydın, İ., Atıcı, Ö., 2015. Tuz stresinin bazı kültür bitkilerinde çimlenme ve fide gelişimi üzerine etkileri. Muş Alparslan Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 3(2): 1-15.
• Demirkol, G., Yılmaz, N., Önal Aşcı, Ö., 2019. Tuz stresinin yem bezelyesi (Pisum sativum ssp. arvense L.) seçilmiş genotipinde çimlenme ve fide gelişimi üzerine etkileri. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 22(3): 354-359.
• Dolatabadian, A., Sanavy, A.A.M.M., Sharifi, M., 2009. Effect of salicylic acid and salt on wheat seed germination. Acta Agriculturae Scandinavica Section B–Soil and Plant Science, 59(5): 456-464.
• Düzgüneş, O., Kesici, T., Kavuncu, O., Gürbüz, F., 1987. Araştırma ve Deneme Metodları. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Ankara.
• Ellouzi, H., Zorrig, W., Amraoui, S., Oueslati, S., Abdelly, C., Rabhi, M., Siddique, K.H.M., Hessini, K., 2023. Seed priming with salicylic acid alleviates salt stress toxicity in barley by suppressing ROS accumulation and ımproving antioxidant defense systems, compared to halo- and gibberellin priming. Antioxidants, 12(9): 1779.
• Kaymak, G., Acar, Z., 2020. Orman üçgülü (Bituminaria bituminosa L.) genotiplerinin tuzluluğa dayanıklılık düzeylerinin belirlenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 35(1): 51-58.
• Kusvuran, A., Nazlı, R.I., Kusvuran, S., 2015. The effects of salinity on seed germination in perennial ryegrass (Lolium perenne L.) varieties. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 2(1): 78-84.
• Kuşçu, H. Çayğaracı, A., Ndayizeye, J.D.D., 2018. Tuz stresinin bazı kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) çeşitlerinin çimlenme özellikleri üzerine etkisi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 32(1): 89-99.
• Lee, S., Kim, S.-G., Park, C.-M., 2010. Salicylic acid promotes seed germination under high salinity by modulating antioxidant activity in Arabidopsis. New Phytologist, 188(2): 626-637.
• Lee, S., Park, C.-M., 2010. Modulation of reactive oxygen species by salicylic acid in Arabidopsis seed germination under high salinity. Plant Signaling & Behavior, 5(12): 1534-1536.
• Liu, J., Li, L., Yuan, F., Chen, M., 2019. Exogenous salicylic acid improves the germination of Limonium bicolor seeds under salt stress. Plant Signaling & Behavior, 14(10): e1644595.
• Liu, Z., Ma, C., Hou, L., Wu, X., Wang, D., Zhang, L., Liu, P., 2022. Exogenous SA affects rice seed germination under salt stress by regulating Na+/K+ balance and endogenous GAs and ABA homeostasis. International Journal of Molecular Sciences, 23(6): 3293.
• Ma, L.Y., Chen, N.L., Han, G.J., Li, L., 2017. Effects of exogenous salicylic acid on seed germination and physiological characteristics of Coronilla varia under drought stress. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao, 28(10): 3274-3280. (In Chinese).
• Matthews, S., Khajeh-Hosseini, M., 2007. Length of the lag period of germination and metabolic repair explain vigour differences in seed lots of maize (Zea mays). Seed Science and Technology, 35(1): 200-212.
• Ntoulas, N., Papaioannou, G., Bertsouklis, Nektarios, P.A., 2024. Tolerance of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) growing in extensive green roof systems to saline water irrigation with varying leaching fractions. Land, 13(2): 167.
• Onal Asci, O., 2011. Salt tolerance in red clover (Trifolium pratense L.) seedlings. African Journal of Biotechnology, 10(44): 8774-8781.
• Önal Aşcı, Ö., Üney, H., 2016. Farklı tuz yoğunluklarının Macar fiğinde (Vicia pannonica Crantz) çimlenme ve bitki gelişimine etkisi. Akademik Ziraat Dergisi, 5(1): 29-34.
• Özkorkmaz, F., Yılmaz, N., 2017. Farklı tuz konsantrasyonlarının fasulye (Phaseolus vulgaris L.) ve börülcede (Vigna unguiculata L.) çimlenme üzerine etkilerinin belirlenmesi. Ordu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(2): 196-200.
• Özyazıcı, M.A., Açıkbaş, S., 2021. Tuz stresinin koca fiğ (Vicia narbonensis L.) bitkisinde çimlenme üzerine etkileri. 2nd International Baku Conference on Scientific Research, April 28-30, Baku, Azerbaijan, s. 310-317.
• Özyazıcı, G., Açıkbaş, S., Özyazıcı, M.A., 2023. Effects of salicylic acid priming application in some switchgrass (Panicum virgatum L.) cultivars. International Journal of Nature and Life Sciences, 7(2): 137-146.
• Pedrini, S., Stevens, J.C., Dixon, K.W., 2021. Seed encrusting with salicylic acid: A novel approach to improve establishment of grass species in ecological restoration. PLoS One, 6(6): e0242035.
• Shatpathy, P., Kar, M., Dwibedi, S.K., Dash, A., 2018. Seed priming with salicylic acid improves germination and seedling growth of rice (Oryza sativa L.) under PEG-6000 induced water stress. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 7(10): 907-924.
• Takıl, E.D., 2020. Bazı kışlık kolza çeşitlerinin erken gelişim dönemlerinde tuz stresine morfolojik ve fizyolojik tepkileri. Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
• Yanik, F., Aytürk, Ö., Çetinbaş-Genç, A., Vardar, F., 2018. Salicylic acid-induced germination, biochemical and developmental alterations in rye (Secale cereale L.). Acta Botanica Croatica, 77(1): 45-50.