Effects of gibberellic acid treatment for pollen sterility induction on the physiological acivity and endogenous hormone levels of the seed in safflower

Özet: Bu araştırma, polen kısırlığı yaratmak için aspir bitkisine (Carthamus tinctorius l. ev. Dinçer 5-118) uygulanan gibberellik asidin tohumun bazı fizyolojik aktiviteleri ve içsel hormon seviyeleri üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Dıştan bitkilere uygulanan gibberellik asit (GA3) tohumların içsel GA3 ve zeatin seviyelerinde azalışlara, indol-3- asetik asit (IAA) ve absisik asit (ABA) seviyelerinde artışlara neden olarak, içsel hormon seviyeleri üzerinde önemli etkilerde bulunmuştur. Tohumların içsel GA3/ABA ve zeatin/IAA oranlarındaki azalışlar sırasıyla çimlenme oranının düşmesine ve hipokotil uzamasında yavaşlamaya neden olmuştur. Kontrol bitkilerin tohumlarına göre GA3 uygulanmış bitkilerin tohumlarında kabuk oranı artmış, yağ içeriği ise azalmıştır. Gibberellik asit uygulamaları ile elde edilen hibrid aspir tohumlarında zayıf çimlenme ve çıkış gibi önemli problemler ile karşılaşılabileceği sonucuna varılmıştır.

Aspirde polen kısırlık uyartısı için gibberellik asit uygulamasının tohumun fizyolojik aktivitesi ve içsel hormon seviyeleri üzerine etkisi

In this research, our aim was to determine the effects of gibberellic acid, which was applied to safflower plants (Carthamus tinctorius L. cv. Dinçer 5-118) for pollen sterility induction, on some physiological activity and endogenous hormone levels of the seeds. Exogenously applied gibberellic acid (GA3) strongly influenced the endogenous hormone levels of the seeds by decreasing the levels of GA3 and zeatin, and increasing the levels of indole-3-acetic acid (IAA) and abscisic acid (ABA). The lowered endogenous GA3/ABA and zeatin/IAA ratios in the seeds significantly decreased the germination percentage and hypocotyl elongation, respectively. The seeds from GA3 treated plants had more hull percentage and less oil content than seeds from the non-GA3 treated plants. As a consequentce, it was indicated that poor germination and emergence vigor might be a major problem in hybrid safflower seeds produced from plants treated with gibberellic acid.

PDF

___

1. Anonymous, Agricultural Production Yearbook. FAO, Rome, Italy, 2000.
2. Smith, J.R. Safflower. Champaign, Illinois, USA, AOCS Press, p. 606, 1996.
3. Weiss, E.A. Oilseed Crops. 2nd Edition, Victoria-Australia, Blackwell Sci. Ltd., p. 364, 2000.
4. Kuckuck, H., Kobabe, G., & Wenzel, G. Fundamentals of Plant Breeding. Berlin-Heidelberg, Germany, Springer-Verlag Press., p. 236, 1991.
5. Heaton, T.C., & Knowles, P.F. Inheritance of male sterility in safflower. Crop Science 22:520-522, 1982.
6. Baydar, H. Gibberellik asit ile aspir (Carthamus tinctorius L.)'de polen kısırlığının uyarılması. Türkiye IV. Tarla Bitkileri Kongresi, 17-21 Eylül 2001, Tekirdağ, pp. 61-65, 2001.
7. Salisbury, F.B. & Ross, C.W. Plant Physiology, Third Edition, Belmont, California, USA,Wadsworth Publishing Company, p. 540, 1985.
8. Riley, J.M. Gibberellic acid for fruit set and seed germination. CRFG Journal 19:10-12, 1987.
9. Seetharim, A. & Ksuma-Kumari, P. Induction of male sterility by gibberellic acid in sunflower. Indian J. Genet. Breed. 35:136-138, 1975.
10. Bhardwaj, M.L. Chemically induced male sterility in onion (Allium cepa L.). New-Agriculturist 1:2, 139-142, 1991.
11. Duan, X.M. & Ma, H.S. Effects of gibberellic acid application on seed yield and quality of hybrid rice. Seed Sci. and Tech. 20:2,209-214, 1992.
12. Destro, D., Arias, E.R.A., Miglioranza, E., &, Toledo, J.F.F. Development stages suitable for the application of male sterility inducing phytohormones in sunflower. Pestquisa Agro. Brasileira 28:5,593-596, 1993.
13. Aswathanrayana, S.C. & Mahadevappa, M. Determination of optimum stage of gametocide application in inducing pollen sterility for production of hybrid rice. Mysore J. of Agri. Sci. 25:3,284-287, 1997.
14. Baydar, H. Gibberellik asidin aspir (Carthamus tinctorius L.)'de erkek kısırlık, tohum verimi ile yağ ve yağ asitleri sentezi üzerine etkisi. Turk. J. of Biol. 24: 159-168, 2000.
15. Baydar, H. & Ülgen, S. Relations between endogenous phytohormones changes and flowering in safflower (Carthamus tinctorius L.). Turk. J. of Biol. 22: 421-425, 1998.
16. Topcuoğlu, F. & Unyayar, S. Beyaz-çürükçül fungus Phanerochate chrysosporium ME 446'da bitki büyüme maddelerinin (Auxin, Gibberellin, Absisik asit ve Sitokinin) üretimi ve biyolojik aktivitelerinin tayini. Ünönü Univ., Araştırma Fonu Proje No: IÜAF 93-119, Malatya, 1995.
17. Cohen, J.D. Convenient apparatus for the generation of small amounts of diazomethane. J. Chromatogr., 303: 193-196, 1984.
18. Taiz, L. & Zeiger, E. Gibberellins: in Plant Physiology (Second Edition), Sunderland, Massachusetts, USA, Sinauer Assoc., Inc., Pub., p. 792, 1998.