Bazı çilek (Fragaria × ananassa) çeşitlerinin yüksek sıcaklığa toleransları

Abstract

Bazı çilek (Fragaria × ananassa) çeşitlerinin yüksek sıcaklığa toleranslarında genotipik farklılığın belirlenmesi amacıyla fizyolojik parametrelerden yararlanılan bu çalışmada, 11 çilek çeşidi [(Camarosa, CG3 (Cal-Giant), Elsanta, Fern, Festival, Honeoye, Kabarla, Redlands Hope, Selva, Sweet Charlie, Whitney)] kullanılmıştır. Denemeler iki temel prensipte yürütülmüştür. Kontrollü koşullarda uygulanan yüksek sıcaklığın bitkilerdeki fizyolojik etkilerini tespit etmek amacıyla frigo fideler, 5– 6 gerçek yapraklı oluncaya kadar serada ortalama 15/30ºC (gece/gündüz) sıcaklıkta, ~%65 nemde yetiştirilmiştir. Bitkiler yüksek sıcaklık stresi denemeleri için laboratuardaki iklimlendirme kabinine alınarak, kabin sıcaklığı kademeli olarak 35, 40, 45 ve 50ºC’ye yükseltilmiş ve her bir sıcaklık derecesinde 24 saat tutulmuştur. Her bir sıcaklık kademesindeki bitkilerden alınan yaprak örneklerinde, yaprak oransal su kapsamı (YOSK), turgor kaybı (TK), klorofil miktarı (KM) ve lipid peroksidasyonu (MDA) ölçümleri yapılmıştır. YOSK sonuçlarına göre, Elsanta ve R.Hope en yüksek YOSK’na sahip iken Festival ve CG3 en düşük değere sahip olmuştur. Buna karşılık TK’nda, Elsanta ve R.Hope en düşük TK’na sahip iken Festival ve CG3 en yüksek TK’na sahip çeşitler olmuştur. KM’nda ise Elsanta ve R.Hope en düşük değişim oranını gösterirken buna karşılık CG3 ve Whitney çeşitleri en yüksek değişimi göstermişlerdir. Bunun yanında, MDA sonuçlarına göre, en düşük MDA miktarına Elsanta ve Fern çeşitleri sahip iken, Festival ve Honeoye çeşitleri en yüksek MDA miktarına sahip olmuşlardır. Çilek çeşitlerinin yüksek sıcaklık toleranslarını belirlemek için, serada yetiştirilen bitkilerden alınan yaprak örnekleri, kontrollü olarak yüksek sıcaklık uygulamasının yapıldığı sıcak su banyosunda 60ºC’ye kadar kademeli olarak tutulmuş ve iyon sızıntısı testi sonucuna göre her bir çeşide ait yüksek sıcaklık tolerans dereceleri belirlenmiştir. Buna göre sıcaklığın artmasıyla birlikte hücresel zararlanmaya bağlı olarak çeşitlerin yüksek sıcaklığa toleranslarında düşüş olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre çeşitlerin sıcaklık stres tolerans noktaları 51,8 ve 52,9ºC arasında değiştiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, değerlendirilen 11 çilek çeşidi arasında Elsanta, Redlands Hope ve Camarosa çeşitlerinin yüksek sıcaklığa göreceli olarak tolerant oldukları, Whitney, Fern, Festival ve CG3 çeşitlerinin ise nispeten daha hassas çeşitler olduğu ortaya konulmuştur. Çalışmadan elde edilen tüm sonuçlar değerlendirildiğinde yüksek sıcaklığa toleransta çilek çeşitleri arasındaki genotipsel farklılıklar ortaya konularak bundan sonra çilekte yüksek sıcaklığa tolerans mekanizmasına yönelik yapılacak moleküler biyolojik çalışmalar için zemin oluşturmuştur.

Physiological parameters were used to investigate the effect of genotypic variation on the tolerance to high temperature in 11 strawberry cultivars, [Camarosa CG3 (Cal-Giant), Elsanta, Fern, Festival, Honeoye, Kabarla, Redlands Hope, Selva, Sweet Charlie and Whitney]. The experiment had two principles. First the seedlings were grown until 5-6 leaves stages under controlled conditions at 30/15ºC (day/night) temperature with RH ~%65 then transferred to climate chamber to expose to the high temperature to determine the effects of high temperature stress. The temperature was increased stepwise to 35, 40, 45 and 50ºC for 24 hours. Leaf relative water content (LRWC), loss of turgidity (LT), chlorophyll content (CC) and lipid peroxidation (MDA) were measured in the leaves collected from the plants in each temperature step. According to LRWC results, Elsanta and R.Hope have the highest LRWC where the Festival and CG3 have the lowest value. On the other hand, Elsanta and R.Hope have the lowest LT but Festival and CG3 have the highest. Elsanta and R.Hope show the lowest CC but CG3 and Whitney show the highest CC result. In addition, according to MDA results, Elsanta and Fern have the lowest MDA content whereas Festival and Honeoye have the highest one. To determine the high temperature tolerance of strawberry cultivars, the leaf samples, collected from greenhouse, were kept gradually until 60ºC. Each strawberry cultivar’s heat stress tolerances was determined by ion leakage test results. High temperature tolerances of cultivars decreased depending on the membran injuries that were increased by high temperature. According to results, heat stress tolerances of each cultivar ranged from 51,8 to 52,9ºC. As a result, among 11 evaluated strawberry cultivars, Elsanta, Redlands Hope and Camarosa were heat tolerant cultivars than others, whereas Whitney, Fern, Festival and CG3 were determined as more sensitive cultivars. Based on the results, genotypic variations in tolerance to high temperature among strawberry cultivars were determined indicated and further molecular biology studies can be carried out using current data.