Geleneksel hormonlarla son yıllarda bulunan bazı hormonların ve büyüme düzenleyicilerinin yüksek sıcaklık ve tuz (NaCI)stresleri altındaki arpa ve turp tohumlarının çimlenmesi üzerindeki etkilerinin karşılaştırılması

Abstract

iiiÖZETGeleneksel Hormonlarla Son Yıllarda Bulunan Bazı Hormonların ve BüyümeDüzenleyicilerinin Yüksek Sıcaklık ve Tuz (NaCI) Stresleri Altındaki Arpa ve TurpTohumlarının Çimlenmesi Üzerindeki Etkilerinin KarşılaştırılmasıGibberellik asit (GA3), kinetin (Kin), benziladenin (BA), etilen (E) ile 24-epibrassinolid(BR), triakontanol (TRIA) ve dört poliamin'in [spermin (Spm), spermidin (Spd), kadaverin(Kad), putressin (Put)] normal koşullarla tuz (NaCI) ve yüksek sıcaklık stresleri altındakiarpa (Hordeum vulgare L. cv. Bülbül 89) ve turp (Raphanus sativus L.) tohumlarınınçimlenmesi ve çimlenme sonrası fidecik büyümesi (koleoptil/hipokotil yüzdesi, radikulauzunluğu, koleoptil/hipokotil uzunluğu ve taze ağırlık) üzerindeki etkilerini ayrıca absisikasit (ABA) ve jasmonik asit (JA)'in çimlenme ve büyüme üzerindeki engelleyici etkilerini vebu engelleyici büyüme regülatörlerinin yukarıda anılan hızlandırıcı regülatörlerleantagonizmasını araştırmak amacı ile yaptığımız bu doktora çalışmasında aşağıda özetlenensonuçları elde ettik.1. Optimum sıcaklık olan 20ºC'de saf su ortamında elde edilen sonuçlar:a. Arpa tohumlarının çimlenme ve koleoptil yüzdesi üzerinde en olumlu etkiyi Egösterirken, turp tohumlarında çalışılan tüm hormon ön muameleleri kontrol grubuile aynı etkiyi yapmışlardır.b. Arpa fidelerinin radikula uzunluğu üzerinde en olumlu etkiyi GA3 ve Spm, turpfidelerinde ise GA3 göstermiştir.c. Arpa fidelerinin koleoptil uzunluğu üzerinde en olumlu etkiyi GA3, turp fidelerindeise Kin göstermiştir.d. Arpa fidelerinin taze ağırlığı üzerinde en olumlu etkiyi TRIA, turp fidelerinde iseGA3 göstermiştir.2. Optimum sıcaklık olan 20ºC'de tuzlu koşullar altında elde edilen sonuçlar:a. Tuz, arpa ve turp tohumlarının çimlenmesini ve fide büyümesini konsantrasyon artışıile doğru orantılı olarak engellemiştir.b. Arpa tohumlarının çimlenme yüzdesi üzerinde en olumlu etkiyi 0,30 m NaCI'deGA3+E ve GA3+Spd, 0,35 m NaCI'de GA3+Kin+BR, 0,40 m NaCI'deGA3+Kin+Put, 0,45 m NaCI'de ise GA3+Kin+BR+Kad, turp tohumlarında ise 0,25m NaCI'de E, 0,30 m NaCI'de GA3, 0,35 m NaCI'de ise GA3+Kin+E+Put önmuameleleri göstermişlerdir.c. Arpa fidelerinin koleoptil yüzdesi üzerinde en olumlu etkiyi 0,30 m NaCI'deGA3+Kin+Kad, 0,35 m NaCI'de GA3+Kin+Spm, GA3+Kin+BR+Spd,GA3+Kin+BR+Kad, GA3+Kin+BR+Put, 0,40 m NaCI'de GA3+Kin+BR+Put,0,45 m NaCI'de ise GA3+Kin+BR+Kad, turp fidelerinde ise 0,25 m NaCI'de E,0,30 m NaCI'de GA3, 0,35 m NaCI'de ise GA3+E+Kad ön muamelelerigöstermişlerdir.d. Arpa fidelerinin radikula uzunluğu üzerinde en olumlu etkiyi 0,30 m NaCI'deGA3+Spd, 0,35 m NaCI'de GA3+Kin+Spd, 0,40 m NaCI'de GA3+Spd, 0,45 mNaCI'de ise GA3+Kad, turp fidelerinde ise 0,25 ve 0,30 m NaCI'de GA3, 0,35 mNaCI'de ise Kin+E+Kad, Kin+E+Spd ve GA3+E+Spm ön muamlelelerigöstermişlerdir.ive. Arpa fidelerinin koleoptil uzunluğu üzerinde en olumlu etkiyi 0,30 m NaCI'deGA3+Kin+E+Put, 0,35 m NaCI'de GA3+Kin+BR+Put, 0,40 m NaCI'deGA3+Kin+Spm, 0,45 m NaCI'de ise GA3+Kin+E+Put, turp fidelerinde ise 0,25 mNaCI'de Spd, 0,30 m NaCI'de GA3, 0,35 m NaCI'de ise GA3+E+Kad önmuameleleri göstermişlerdir.f. Arpa fidelerinin taze ağırlığı üzerinde en olumlu etkiyi 0,30 m ve 0,35 m NaCI'deGA3+BA, 0,40 m NaCI'de GA3+Kin+BR+Spm, 0,45 m NaCI'de iseGA3+Kin+Spm, turp fidelerinde ise 0,25 m NaCI'de BA, Spd ve Put 0,30 mNaCI'de Kin, 0,35 m NaCI'de ise Kin+E+Kad ön muameleleri göstermişlerdir.3. Yüksek sıcaklık koşullarında saf su ortamında elde edilen sonuçlar:a. Yüksek sıcaklık stresi, arpa (35ºC) ve turp (38ºC) tohumlarının çimlenmesini ve fidebüyümesini büyük ölçüde engellemiştir.b. Arpa tohumlarının çimlenme yüzdesi üzerinde en olumlu etkiyi GA3+Kin,GA3+BR, Kin+BR, GA3+Kin+BR ve GA3+Kin+E, turp tohumlarında ise GA3+Eön muameleleri göstermişlerdir.c. Arpa fidelerinin koleoptil yüzdesi üzerinde en olumlu etkiyi GA3+Kin, GA3+BR,Kin+BR, GA3+Kin+BR ve GA3+Kin+E, turp fidelerinde ise GA3+Spd önmuameleleri göstermişlerdir.d. Arpa fidelerinin radikula uzunluğu üzerinde en olumlu etkiyi GA3+Kin, turpfidelerinde ise TRIA+Spd ön muameleleri göstermişlerdir.e. Arpa fidelerinin koleoptil uzunluğu üzerinde en olumlu etkiyi Kin, turp fidelerindeise TRIA+Kad ve GA3+Spd ön muameleleri göstermişlerdir.f. Arpa fidelerinin taze ağırlığı üzerinde en olumlu etkiyi Kin ön muamelesi göstermiş,turp fidelerinde ise GA3+BR kombinasyonu dışında çalışılan tüm hormon önmuameleleri etkisiz olmuşlardır.4. Tohum çimlenmesinde inhibitör-stimülatör antagonizması:a. İnhibitör katagorisinde bilinen ABA ve JA'ten JA'in arpa ve turp tohumlarınınçimlenmesinde engelleyici bir etkisi görülmemiştir. Oysa ABA evrenselengelleyiciliğini her iki türde de göstermiştir.b. Ayrıca her iki bitki materyalinde de ABA'nın fide büyümesi üzerindeki engelleyicietkisinin kısmen kalıcı olduğu tespit edilmiştir.c. Çalışılan tüm hormon ön muameleleri ABA'nın arpa tohumlarının çimlenmesiüzerindeki olumsuz etkisini gayet mükemmel bir şekilde ortadan kaldırmışlardır.Turp tohumlarında ise en olumlu etkiyi GA3, BA ve Kin ön muamelelerigöstermişlerdir.d. Arpa fidelerinin koleoptil yüzdesi üzerinde en olumlu etkiyi GA3, Kin ve BA, turpfidelerinde ise BA göstermiştir.e. Arpa fidelerinin radikula uzaması üzerinde en olumlu etkiyi GA3, turp fidelerinde iseBR ve Kad göstermiştir.f. Arpa fidelerinin koleoptil uzaması ve taze ağırlığı üzerinde en olumlu etkiyi Kin,turp fidelerinde ise BA göstermiştir.Büyüme regülatörlerinin bu olumlu etkilerini, hangi mekanizmalarla yapabilecekleri genişbir şekilde tartışılmıştır.Anahtar kelimeler: Tohum çimlenmesi, tuz stresi, yüksek sıcaklık stresi, inhibitör-stimülatör antagonizması, bitki büyüme düzenleyicileri

vABSTRACTComparison of Effects Conventional and Recently Found some Hormones and GrowthRegulators on the Germination of Barley and Radish Seeds under High Temperatureand Salt (NaCI) StressesWe determined following results in the PhD. Thesis, which aimed studying effects ofgibberellic acid (GA3), kinetin (Kin), benzyladenin (BA), ethylene (E), together with 24-epibrassinolid (BR), triacontanol (TRIA) and four polyamines [spermine (Spm), spermidine(Spd), cadaverine (Kad), and putrescine (Put)], on barley (Hordeum vulgare L. cv. Bülbül89) and radish (Raphanus sativus L.) seed germination and seedling growth aftergermination (coleoptile/hypocotyle ratio, lengths of radicula, coleoptile/hypocotyle, andfresh weight) under high temperature and salt (NaCI) stresses and normal conditions, as wellas inhibitory effects of absiscic acid (ABA) and jasmonic acid (JA) on seed germination andgrowth, and antagonism of inhibitors with the above mentioned growth regulators :1. Results obtained at 20ºC and in distilled water:a. Most effective on barley seed germination and coleoptile ratios was found as E, allhormone pretreatments on radish seeds yielded same results with the control group.b. Most effective on barley seedling radicula lengths were found to be GA3 and Spm,whereas GA3 on radish.c. Most effective on barley seedling coleoptile lenghts was found to be GA3, whereas Kinon radish.d. Most effective on barley seedling fresh weights was found to be TRIA, whereas GA3 onradish.2. Results obtained at 20ºC (optimal temperature) and saline conditions:a. Salt inhibited barley and radish seed germination and seedling growth in correlation withits increasing concentrations.b. Most effective on barley seed germination ratios were GA3+E and GA3+Spd (0,30 mNaCI), GA3+Kin+BR (0,35 m NaCI), GA3+Kin+Put (0,40 m NaCI), andGA3+Kin+BR+Kad (0,45 m NaCI) pretreatments, whereas E (0,25 m NaCI), GA3 (0,30m NaCI), and GA3+Kin+E+Put (0,35 m NaCI) on radish.c. Most effective on barley seedling coleoptile ratios were GA3+Kin+Kad (0,30 m NaCI),GA3+Kin+Spm, GA3+Kin+BR+Spd, GA3+Kin+BR+Kad, GA3+Kin+BR+Put (0,35m NaCI), GA3+Kin+BR+Put (0,40 m NaCI), and GA3+Kin+BR+Kad (0,45 m NaCI)pretreatments, whereas E (0,25 m NaCI), GA3 (0,30 m NaCI), and GA3+E+Kad (0,35 mNaCI) on radish.d. Most effective on barley seedling radicula lengths were GA3+Spd (0,30 m NaCI),GA3+Kin+Spd (0,35 m NaCI), GA3+Spd (0,40 m NaCI), GA3+Kad (0,45 m NaCI)pretreatments, whereas GA3 (0,25 and 0,30 m NaCI), Kin+E+Kad, Kin+E+Spd andGA3+E+Spm (0,35 m NaCI) on radish.e. Most effective on barley seedling coleoptile lengths were GA3+Kin+E+Put (0,30 mNaCI), GA3+Kin+BR+Put (0,35 m NaCI), GA3+Kin+Spm (0,40 m NaCI),GA3+Kin+E+Put (0,45 m NaCI) pretreatments, whereas Spd (0,25 m NaCI), GA3 (0,30m NaCI), and GA3+E+Kad (0,35 m NaCI) on radish.vif. Most effective on barley seedling fresh weights were GA3+BA (0,30 m and 0,35 mNaCI), GA3+Kin+BR+Spm (0,40 m NaCI), GA3+Kin+Spm (0,45 m NaCI)pretreatments, whereas BA, Spd and Put (0,25 m NaCI), Kin (0,30 m NaCI), andKin+E+Kad (0,35 m NaCI) on radish.3. Results obtained under high temperature stress and distilled water conditions:a. High temperature stress (35ºC for barley and 38ºC for radish) greatly inhibited seedgermination and seedling growth.b. Most effective pretreatments were found to be GA3+Kin, GA3+BR, Kin+BR,GA3+Kin+BR and GA3+Kin+E on barley seed germination, whereas GA3+E on radish.c. Most effective pretreatments were found to be GA3+Kin, GA3+BR, Kin+BR,GA3+Kin+BR and GA3+Kin+E on barley seedling coleoptile ratios, whereas GA3+Spdon radish.d. Most effective pretreatment was found to be GA3+Kin on barley seedling radiculalengths, whereas TRIA+Spd on radish.e. Most effective pretreatment was found to be Kin on barley seedling coleoptile lenghts,whereas TRIA+Kad and GA3+Spd on radish.f. Most effective pretreatment was found to be Kin on barley seedling fresh weights, buton radish all pretreatments except for GA3+BR combination have been foundineffective.4. Inhibitor-stimulator antagonism in seed germination:a. Of ABA and JA in the inhibitor class, JA had no inhibitory effects on both species.Wheareas ABA has shown the universal effects on both species.b. Besides, the inhibitory effects ABA on seedling growth in both plant materials werefound partially permanent.c. All hormone pretreatments studied supressed inhibitory effects of ABA on barley seedgermination perfectly, while most eefective on radish seeds were GA3, BA and Kinpretreatments.d. Most effective on barley seedling coleoptile ratios were GA3, Kin and BA, whereas BAon radish.e. Most effective on barley seedling radicula elongation was GA3, whereas BR and Kad onradish.f. Most effective on barley seedling coleoptile elongation and fresh weight was Kin,whereas BA on radish.Through which mechanisms these growth regulators show their effects are discussed indetail.Key words: Seed germination, salt stress, high temperature stress, inhibitor-stimulatorantagonism, plant growth regulators