Farklı lisianthus (eustoma grandiflorum raf. shinn) çeşitlerinde in vitro ve in vivo koşullarda tuz stresinin büyüme ve geliştirmeye etkisi

Abstract

Pure White ve Pink Picotee Lisianthus çeşitlerinin in vitro ve in vivo koşullarda tuz stresine tepkileri fizyolojik açıdan incelenmiştir. İn vitro tuz uygulamalarında kullanılan materyal yan tomurcuk kültürü yöntemiyle çoğaltılmıştır. Elde edilen in vitro bitkiler; 4 ve 8 hafta olmak üzere 2 farklı zaman periyodunda, birinci denemede 0, 1.0, 1.5 ve 2.0 dS/m, ikinci ve üçüncü denemelerde 0, 2.0, 4.0 ve 8.0 dS/m NaCI konsantrasyonlarında tuz stresine maruz bırakılmışlardır. Artan NaCI konsantrasyonları ve uygulama sürelerine bağlı olarak in vitro bitkilerde büyüme, kuru ağırlık ve köklenme miktarının azaldığı tespit edilmiştir. in vivo denemelerde de doku kültürü koşullarında kullanılan NaCI konsantrasyonları vegetatif ve generatif aşamalarda olmak üzere iki farklı dönemde uygulanmıştır. Tuz uygulamaları, farklı konsantrasyonlarda tuzun NaCI formunda, damlama sulama sistemiyle saksı toprağına verilmesi yoluyla gerçekleştirilmiştir. Artan NaCI konsantrasyonlarına bağlı olarak bitkilerin büyümelerinin sınırlandığı, toplam klorofil, kuru ağırlık, yaprak oransal su kapsamı, toplam protein ve toplam DNA değerlerinin azaldığı, buna karşılık turgor kaybı, toplam şeker ve prolin kapsamlarının arttığı tespit edilmiştir. Tuz stresinin bu etkileri yüksek NaCI konsantrasyonlarında ve büyüme ve gelişmenin vegetatif aşamasında belirgin olarak ortaya çıkmıştır. Yüksek tuz konsantrasyonlarında, stoma iletkenliği ve transpirasyon oranı azalırken yaprak sıcaklığı artmıştır. Tuz uygulamaları, bitkilerin toprak üstü ve toprak altı organlarında Na birikimine neden olmuş; ancak köklerde sürgün ve yapraklara göre daha fazla Na tespit edilmiştir. Tuz stresine toleransta çeşitler arasındaki fark, in vitro denemelerde bitki kuru ağırlığı esasına göre hesaplanan tolerans indeksi ve tolerans oranıyla belirlenmiştir. Sera denemelerinde ise tolerans indeksi ve tolerans oranının tespit edilmesinde kuru ağırlığın yanı sıra, yapraklardaki toplam klorofil, toplam protein ve prolin miktarları da değerlendirilmiştir. Her iki koşulda da Pure White Lisianthus çeşidinin yüksek NaCI konsantrasyonlarında ve uzun vadeli tuz stresinde Pink Picotee çeşidine göre tuza daha toleranslı olduğu belirlenmiştir. Tuza toleransla ilgili olarak sera denemelerinde incelenen Na:Ca ve K:Na kapsamları da bu bulguları desteklemiştir. Çeşitler arasında fark bulunmakla beraber, Lisianthus'un yüksek tuz konsantrasyonlarında bile tuzun toksik etkisinden korunarak büyüme ve gelişmesini sürdürdüğü belirlenmiştir. Tuza karşı geliştirilen bu toleransın, Lisianthus çeşitlerinin bünyelerinde şeker, prolin gibi eriyikler biriktirerek ozmotik düzenleme sağlama ve köklerdeki iyonik seçicilik yeteneğine bağlı olduğu kanısına varılmıştır.

The responses of Pure White and Pink Picotee Lisianthus cultivars to salinity stress were investigated in both in vitro and in vivo conditions. The plant material, used for in vitro salt treatments was micropropagated with axillary bud culture method. Micropropagated plantlets were subjected to salinity in two different time period as 4 and 8 weeks. Salinity levels were adjusted as 0, 1.0, 1.5 and 2.0 dS/m in the first trial period, and 0, 2.0, 4.0, 8.0 dS/m in second and third trial periods. Growth, dry weight and rooting values of in vitro plantlets were decreased depending on increasing levels of salinity and increasing levels time period. In the trials, conducted in in vivo conditions, same concentrations of NaCI was applied as in vitro trials, in two different growth satges as vegetative and generative periods of the plants. Salt treatments were realized by giving salt to pot medium in NaCI form by using drip irrigation system. It was determined that, depending on increasing levels of NaCI concentrations, growth of the plants was suppressed, total chlorophyll content, dry weight, leaf relative water content, total protein and total DNA contents of the plants were decreased. However turgid loss and prolin contents of the plants were increased with increasing levels of NaCI. In high levels of NaCI concentrations; stomatal conductivity and transpiration rate was decreased when leaf temperature increased. Salt applications caused Na accumulation in both underground an overground organs of the plants; however higher levels of Na was determined in roots compare to leaves and shoots. The differences between the tolerance of the cultivars to salt stress was determined with the calculation of tolerance index and tolerance rates according to plant dry weight in in vitro studies. Total chlorophyll, total protein and prolin contents of the leaves were also evaluated together with plant dry weight for the calculation of tolerance index tolerance rate in in vivo conditions. In both conditions, Pure White was determined as more tolerant Lisianthus variety to salinity compare to Pink Picotee variety in high levels of salinity and in long term salt stress. Na:Ca and K:Na contents of the plants was supperted these findings concerned to salinity tolerance in in vitro studies. It was determined that, although there were differences between the varieties, Lisianthus avoided from toxic effect of salt and maintained growth and development even in high levels of salinity. This salinity tolerance was correlated with the ability of osmotic adjustment which was performed by accumulation of solutes such as sugar and proline and with the ability of ionic selection of the roots.