Tuzlu Koşullarda Mikoriza Uygulamalarının Cupressus arizonica "Glauca" Çeşidinde Bitki Gelişimi ve Bazı Stres Parametreleri Üzerine Etkisi

Year 2020, Volume: 57 Issue: 4, 511 - 517, 30.12.2020

Hülya Akat , Hakan Altunlu , Özlem Akat Sarçoğlu , Bülent Yağmur

https://doi.org/10.20289/zfdergi.655145

Abstract

Amaç: Bu çalışma, Mavi Servi (Cupressus arizonica “Glauca”) çeşidinde, tuzlu koşullar altında arbüsküler mikoriza uygulamalarının bitki gelişimi ve bazı stres parametrelerine etkilerini araştırmak amacıyla 2016 yılında yürütülmüştür.
Materyal ve Metot: Çalışmada Glomus intraradices türü mikoriza, 4 farklı dozda [kontrol (M0: Uygulama yapılmayan), M1: 50 g da-1, M2: 100 g da-1 ve M3: 200 g da-1] tuz stresi (S0:0 mMol ve S1:100 mMol NaCl) altındaki toprakta denenmiştir. İlk tuz uygulamasından 6 ay sonra, yaprakta toplam klorofil, karotenoid ve prolin içerikleri, MDA-malondialdehit (lipid peroksidasyon), süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve peroksidaz (POX) aktiviteleri ölçülmüştür. Çalışmanın sonunda, bitki boyu, kök uzunluğu, gövde çapı, bitki üst aksamı ile kök yaş ve kuru ağırlıklarına ilaveten mikoriza kolonizasyonu belirlenmiştir.
Bulgular: Deneme sonuçlarına bakıldığında, tuzlu koşulların Mavi Servi (Cupressus arizonica “Glauca”) üzerinde olumsuz etkilerinin olduğu görülmüştür. Ayrıca, 200 g da-1 mikorizanın tuzlu koşullarda bitki gelişimi ve yapraktaki toplam klorofil, karotenoid ve prolin içeriği, MDA, SOD, CAT ve POX üzerinde olumlu etkisi olduğu tespit edilmiştir.
Sonuç: Tuzun bitki gelişimi üzerinde yarattığı negatif etkinin giderilmesinde 200 g da-1 Glomus intraradices uygulamasının, diğer mikoriza dozlarından daha etkili olarak bazı fizyolojik ve enzimatik olayları olumlu etkileyip gelişime katkıda bulunduğu saptanmıştır.

Keywords

Cupressus arizonica “Glauca”, Arbüsküler mikorizal fungus, NaCl, tuz stresi

Supporting Institution

Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi BAP

Project Number

BAP-2015-155

Thanks

BAP-2015-155 No’lu proje kapsamında gerçekleştirilmiş olan bu çalışma Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Bilimsel Proje Yönetim Birimi tarafından desteklenmiştir

The Effect of Mycorrhiza Applications on Plant Growth and Some Stress Parameters in Cupressus arizonica "Glauca" Variety under Salt Stress Conditions

Abstract

Objective: The objective of this study was to investigate the effects of the application of Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) under salt stress conditions on growth and some stress parameters of Blue Cypress (Cupressus arizonica “Glauca”) in 2016.
Material and Methods: Four different concentrations [control (M0: no mycorrhiza), M1: 50 g da-1, M2: 100 g da-1 ve M3: 200 g da-1] of Glomus intraradices were tested on soil containing salt stress (S0:0 mMol and S1:100 mMol NaCl). After 6 months at first salt application, leaf total chlorophyll and carotenoids contents, leaf proline contents, MDA- malondialdehyde (lipid peroxidation), activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroksidaz (POX) were measured. At the end of the study, plant growth parameters such as shoot height, stem diameter, root length, dry and fresh weights of shoots and roots, also mycorrhizal colonization were investigated.
Results: Based on the results of the experiments, it is generally observed that saline condition had negative effects on Blue Cypress (Cupressus arizonica “Glauca”). Moreover, it was determined that 200 g da-1 mycorrhizal fungi positive effect on plant development and leaf total chlorophyll, carrotenoids and proline content, MDA, SOD, CAT and POX of Cupressus arizonica “Glauca” in saline conditions.
Conclusion: Mycorrhizal applications was eliminated the negative effect of salt 200 g da-1 Glomus intradices mycorrhizal fungi application was more favorable than the other mycorrhizal concentrations under salt stress. The concentration was affected some physiological and enzymatic events of plant and contributed to the continuation of development.

Keywords

Arbuscular Mycorrhizal Fungi, Blue Cypress, NaCl, salt stress

Project Number

BAP-2015-155

References

• Ahmadi A., Y. Emam and M. Pessarakli. 2009. Response of various cultivars of wheat and maize to salinity stress. Journal of Food, Agriculture Environment, 7(1): 123-128.
• Akat, H. 2012. Tuz Stresi Koşullarında Yetiştirilen Limonium Sinuatum (Statice) Bitkisinde Kalsiyum Uygulamalarının Verim ve Gelişim Üzerine Etkisi, Ege Üniv. Fen Bil. Ens. Doktora Tezi, 158 s.
• Akat, H. ve Özzambak, M. 2014. The Effects of Ca Application on Some Stress Parameters Under Salinity Conditions in the Open Field Growing of Limonium Sinuatum. Ege Üniv. Ziraat Fak. Derg., 51(1): 59-68.
• Akat, H. and Saraçoğlu Akat, Ö. 2017. The Effects of Organic Substances and Foliar Calcium Applications on Limonium sinuatum Cultivation in Saline Conditions, Current Trends in Science and Landscape Management, Sofia St. Kliment Ohridski University Press, ISBN 978-954-07-4338-7, Chapter: 25, 285-295 pp.
• Akat, Ö. 2008. Farklı Tuzluluk Düzeyleri ve Yıkama Oranlarının Gerbera Bitkisinde Gelişim, Verim, Kalite ve Su Tüketimi Üzerine Etkileri, E.Ü. Fen Bil. Enst. Doktora Tezi, 231 s.
• Al-Karaki Ghazi, N. 2000. Growth of mycorrhizal tomato and mineral acquisition under salt stress. Mycorrhiza, 10: 51-54.
• Altunlu, H. 2019. Tuzlu Koşullarda Mikoriza Uygulamasının Kapya Biberde (Capsicum annuum L.) Fide Gelişimi ve Antioksidant Enzimler Üzerine Etkisi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 56(2): 139-146.
• Asghari, H.R. 2008. Vesicular–Arbuscular (VA) Mycorrhizae improve salinity tolerance in pre-inoculation subterranean clover (Trifolium subterraneum) seedlings. International Journal of Plant Production, 2(3): 243-256.
• Aydınsakir, K., A. Tepe ve D. Büyüktaş. 2010. Effects of saline irrigation water applications on quality characteristics of Freesia grown in greenhouse. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 23(1): 41-46.
• Bates, L.S., R.P. Waldren, I.D. Teare. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil, 39(1): 205-207.
• Bayat, R.A., Ş. Kuşvuran, Ş. Ellialtıoğlu ve A.S. Üstün. 2014. Tuz stresi altındaki genç kabak (Cucurbita pepo L. ve C. moschata Poir.) bitkilerine uygulanan prolinin antioksidatif enzim aktiviteleri üzerine etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 1: 25-33.
• Bergmeyer, H.U. 1974. Methods of Enzymatic Analysis. New York, Academic Press. Biol. Plant. 39: 303-308.
• Çakmak, İ. 2002. Plant nutrition Research: Priorities to Meet Human Needs for Food in Sustainable Ways. Plant and Soil, 247: 3-24.
• Cengiz, K., O. Sonmez, S. Aydemir and M. Dikilitaş. 2013. Mitigation effect of glycinebetaine on oxidative stress and some key growth parameters of maize exposed to salt stress. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 37: 188-194.
• Cramer, G.R. and R.S. Nowak. 1992. Supplemental manganese improves the relative growth, net asimilation and photosynthetic rates of salt-stressed barley. Physiol Plant, 84: 600-605.
• Daşgan, H.Y. and S. Koç. 2009. Evaluation of salt tolerance in common bean genotypes by ion regulation and searching for screening parameters. Journal of Food, Agriculture Environment, 7(2): 363-372.
• Doğan, M., 2012. Azot uygulamasının tuz stresi ve antioksidan enzim aktivitesine etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 16(3): 297-306.
• Durdu, İ. 2007. Farklı Tuz Konsantrasyonlarına Maruz Bırakılan Bazı Halofit Bitkilerde (Salicornia europaea L., Puccinellia) distans (Jacq.) Parl ve Atriplex olivieri Moq.) Meydana Gelen Fizyolojik Parametrelerin Araştırılması, Yüzüncü Yıl Üniv. Fen Bil. Enst. Yüksek Lisans Tezi, 109 s.
• Franco, J.A., C. Esteban and C. Rodriguez. 1993. Effect of salinity on various growth stages of muskmelon cv. Revigal. J. of Hort. Sci., 68: 899-904.
• Geren, H., H. Okkaoğlu ve R. Avcıoğlu. 2011. Mikorizanın Farklı Tuz (NaCl) Konsantrasyanlarında Kıbrıs Mürdümüğü (Lathyrus ochrus)’nün Verim ve Bazı Fizyolojik Özellikleri Üzerine Etkisi. Ege Üniv. Ziraat Fak. Derg., 48(1): 31-37. ISSN 1018-8851.
• Giovanetti, M. and B. Mosse. 1980. An evoluation of tecniques for measuring vesicular Arbuscular Mycorrhizal infection in roots. New Phytologist, 84: 489-500.
• Heydari, M., F. Mesri and Z. Kaikha. 2010. The salinty effects on metabolism of nucleotide acids, the activity of antioxidant enzymes in five verities of rape. İrain Journal of Field Crop Science, 41(3): 491-502.
• Jan, A. U. and F. Hadi, 2015. Potassium, zinc and gibberellic acid foliar application enhanced salinity stress tolerance, proline and total phenolic in sunflower (Helianthus annuus L.). AmericanEurasian Journal of Agricultural and Environmental Sciences, 15(9): 1835-1844.
• Kaya, C., D. Higgs and H. Kirnak, 2001. The effects of high salinity and supplementary phosphorus and potassium on physiology and nutrition development of spinach. Bulgarian Journal of Plant Physiology, 27(3-4): 47-59.
• Kaya, C., M. Asraf, O. Sönmez, S. Aydemir, A.L. Tuna and M.A. Cullu. 2009. The influence of arbuscular mycorrhizal colonization on key growth parameters and fruit yield of pepper plants grown at high salinity. Scientia Horticulturae, 121: 1-6.
• Kuşvuran, Ş. 2010. Kavunlarda Kuraklık ve Tuzluluğa Toleransın Fizyolojik Mekanizmaları Arasındaki Bağlantılar. Doktora Tezi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Lutts, S., J.M. Kinet and J. Bouharmont. 1996. NaCl induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Annals of Botany, 78(3): 389-398.
• Munns, R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant Cell and Environment, 25: 239-250.
• Murkute, A.A., S. Sharma and S.K. Singh. 2006. Studies on salt stress tolerance of Citrus rootstock genotypes with arbuscular mycorrhizal fungi. Horticultural Science, 33: 70-76.
• Nakano, Y. and K. Asada. 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant Cell Physiol., 21: 1295-1307.
• Picchioni, G.A. and C.J. Graham. 2001. Salinity, growth, and ıon uptake selectivity of container-grown Crataegus opaca, Scientia Horticulturae, 90 (1-2): 151-166.
• Püschel, D., G. Rydlova and M. Vosatka. 2014. Can mycorrhizal inoculation stimulate the growth and flowering of peat-grown ornamental plants under standart or reduced watering? Applied Soil Ecology, 80: 93-99.
• Ruiz-Lozano, J.M. 2003. Antioxidant activities in mycorrhizal soybean plants under drought stress. New Phytologist, 157(1): 135-143.
• Sannazzaro, A.I., A.O. Ruiz, E.O. Albertó and A.B. Menéndez. 2006. Alleviation of salt stress in Lotus glaber by Glomus intraradices. Plant and soil, 285(1-2): 279-287.
• Shokri, S. and B. Maadi. 2009. Effects of arbuscular mycorrhizal fungus on the mineral nutrition and yield of Trifolium alexandrinum plants under salinity stress. Journal of Agron., 8(2): 79-83.
• Sivritepe, N. 1995. Asmalarda Tuza Dayanıklılık Testleri ve Tuza Dayanımda Etkili Bazı Faktörler Üzerinde Araştırmalar. (Doktora Tezi), Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa, 176 s.
• Soldatini, G.F. and A. Giannini. 1985. The effect of water and salt stress on the fixation of 14 CO2 and on amino acid metabolism in seedlings of Zea mays L. Agrochimica: 29,74 Sönmez, B. 2008. Türkiye çoraklık kontrol rehberi. Toprak Gübre ve Su Kaynakları Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Ankara.
• Strain, H.H. and W.A. Svec. 1966. Extraction, separation, estimation, and isolation of the chlorophylls. In The chlorophylls (pp. 21-66). Academic Press.
• Stubbs, H.L., S.L. Warren, F.A. Blazich andT.G. Ranney. 1997. Nitrogen nutrition of containerized Cupressus arizonica var. glabra ‘Carolina Sapphire’. Journal of Environmental Horticulture, 15(2): 80-83.
• Taïbi, K., F. Taïbi, L.A. Abderrahim, A. Ennajah, M. Belkhodja and J.M. Mulet. 2016. Effect of salt stress on growth, chlorophyll content, lipid peroxidation and antioxidant defence systems in Phaseolus vulgaris L. South African Journal of Botany, 105: 306-312.
• Tain, C.Y., G. Feng, X.L. Li and F.S. Zhang. 2004. Different effects of arbuscular mycorrhizal fungal isolates from saline or non-saline soil on salinity tolerance of plants Appl. Soil Ecol., 26(2): 143-148.
• Yano-Melo, A.M., O.J. Saggin and L.C. Maia. 2003. Tolerance of mycorrhized banana (Musa sp. cv. Pacovan) plantlets to saline stress. Agric Ecosystems Environ, 95: 343-348.
• Zamani, M., M.H. Hakimi, A. Mosley Arany, B. Kiani and A. Rashtian. 2014. Studying the salinity stress on physical and growth charactristics of Cupressus sempervirens. Journal of Biodeversity and Enviromental Sciences, 5(1): 30-36.