Kısıtlı Su Stresi Altında Yağ Gülü (Rosa x damascena Mill.) Fidanlarının Morfolojik Tepkileri ile Toplam Klorofil ve Fenolik Içeriklerinin Değişimi

Tugba Tiryaki; Fatma Yıldırım; Civan Çelik

doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.1184637

EN TR

Morphological Responses and Variation of Total Chlorophyll and Phenolic Contents of Oil Rose (Rosa x damascena Mill.) Saplings under Water-Restricted Stress

Abstract

This study aimed to determine the morphological and biochemical changes that occur in oil rose (Rosa x damascena Mill.) saplings under water stress. Three different irrigation levels were applied to one-year-old oil rose saplings in polyethylene tubes in the greenhouse for eight weeks. These are full irrigation as control (100% of pot field capacity (PFC)) and two different levels of restricted water treatment (50% of PFC and 25% of PFC). The amount of water lost was given every 3 days. At the end of the trial in the study; plant height, number of shoots, stem diameter, leaf area, and SPAD values were measured. The experiment's 35th, 57th, and 75th days were analyzed chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll a+b, total phenolic content, and flavonoid contents. According to the data obtained from the study, seedling height and leaf SPAD values were found to be relatively high (74.13 cm and 40.86, respectively) in the control treatment (100% PFC). The highest shoot number was determined in 25% PFC treatment (1.55 units/plant). 50% PFC and 25% PFC treatments significantly decreased chlorophyll a, chlorophyll b, and chlorophyll a + b, total phenolic, and total flavonoid contents in all three analysis periods compared to the control application. According to the results of the 35th-day analysis, while the chlorophyll content was preserved in the 75th-day analysis, a decrease was found in the total phenolic and flavonoid contents.

Keywords

Kısıtlı Su Stresi Altında Yağ Gülü (Rosa x damascena Mill.) Fidanlarının Morfolojik Tepkileri ile Toplam Klorofil ve Fenolik Içeriklerinin Değişimi

Öz

Bu çalışmada, su stresin altında yağ gülü (Rosa x damascena Mill.) fidanlarında meydana gelen morfolojik ve biyokimyasal değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Üç farklı sulama seviyesi, serada polietilen tüpler içerisinde bulunan bir yaşlı yağ gülü fidanlarına sekiz hafta boyunca uygulanmıştır. Bunlar; kontrol olarak tam sulama (saksı tarla kapasitesinin (STK) %100’ü) ve iki farklı seviyede kısıtlı su uygulaması (STK’nin %50'si ve STK’nin %25'i). Eksilen su miktarı her 3 günde bir verilmiştir. Çalışmada deneme sonunda; fidan boyu, sürgün sayısı, gövde çapı, yaprak alanı ve SPAD değerleri ölçülmüştür. Denemenin 35., 57. ve 75. günlerinde yapraklarda klorofil a, klorofil b, klorofil a+b, toplam fenolik madde ve toplam flavonoid içerikleri analiz edilmiştir. Çalışmadan elde edilen verilere göre fidan boyu ve yaprak SPAD değerleri kontrol uygulamasında (%100 SK) nispeten yüksek (sırasıyla 74.13 cm ve 40.86) saptanmıştır. En yüksek sürgün sayısı %25 SK uygulamasında (1.55 adet/bitki) belirlenmiştir. %50 STK ve %25 STK uygulamaları kontrol uygulamaya göre her üç analiz döneminde de klorofil a, klorofil b ve klorofil a + b, toplam fenolik ve toplam flavonoid içeriklerini önemli ölçüde düşürmüştür. 35. gün analiz sonuçlarına göre 75. gün analizlerinde klorofil içerikleri korunurken, toplam fenolik ve flavonoid içeriklerinde azalma saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

References

Akıncı, Ş., & Lösel, D. M. (2012). Plant water-stress response mechanisms. Water stress, 15, 42.
Alaboz, P., Işildar, A. A., Müjdeci, M., & Şenol, H. (2017). Effects of different vermicompost and soil moisture levels on pepper (Capsicum annuum) grown and some soil properties. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 27(1), 30-36. https://doi.org/10.29133/yyutbd.284217.
Ali, E. F., Bazaid, S. A., & Hassan, F. (2014). Salinity tolerance of Taif roses by gibberellic acid (GA3). International Journal of Science and Research, 3(11), 184-192.
Alp, Ș., Aldemir, R., Erdem, S. A., & Karagöz, S. (2015). Essential oil content and germination behavior of Rosa species cultivated in the lake Van basin, Turkey. Acta Horticulturae, (1064), 59-62.
Aninbon, C., Jogloy, S., Vorasoot, N., Patanothai, A., Nuchadomrong, S., & Senawong, T. (2016). Effect of end of season water deficit on phenolic compounds in peanut genotypes with different levels of resistance to drought. Food chemistry, 196, 123-129. https://doi.org/10.1016/ j.foodchem.2015.09.022.
Anjum, S. A., Xie, X., Wang, L. C., Saleem, M. F., Man, C., & Lei, W. (2011). Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. African journal of agricultural research, 6(9), 2026-2032. https://doi.org/10.5897/ AJAR10.027.
Arzani, K., & Arji, I. (2000). The response of young potted olive plants Cv." Zard" to water stress and deficit irrigation. In IV International Symposium on Olive Growing, Tehran, Iran, 25-30 September 586, 419-422. https://doi.org/10.17660/ ActaHortic. 2002.586.86.
Babaei, A., Tabaei-Aghdaei, S. R., Khosh-Khui, M., Omidbaigi, R., Naghavi, M. R., Esselink, G. D., & Smulders, M. J. (2007). Microsatellite analysis of Damask rose (Rosa damascena Mill.) accessions from various regions in Iran reveals multiple genotypes. BMC Plant Biology, 7, 1-6. https:// doi.org/10.1186/1471-2229-7-12.

Babalık, Z. (2012). Tuz ve Su Stresinin Asmaların Bazı Fiziksel ve Biyokimyasal Özellikleri Üzerine Etkileri (Tez no 318133). [Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Baydar, H. (2016). Yağ gülü tarımı ve endüstrisi. Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Bilimi ve Teknolojisi (Genişletilmiş 5. Baskı). Süleyman Demirel Üniversitesi Yayın, (51), 290-325.
Binici, S., Çelik, C., Yildirim, F., & Yildirim, A. (2022). Determination of the effect of harpin protein on NaCl salt stress in pistachio (Pistacia vera L.) seeds. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 11(2), 141-150. https://doi.org/10.46810/tdfd.1120976.
Bolat, I., Dikilitas, M., Ercisli, S., Ikinci, A., & Tonkaz, T. (2014). The effect of water stress on some morphological, physiological, and biochemical characteristics and bud success on apple and quince rootstocks. The Scientific World Journal, Article No: 769732 https://doi.org/ 10.1155/ 2014/769732.
Büyük, İ., Soydam-Aydin, S., & Aras, S. (2012). Bitkilerin stres koşullarına verdiği moleküler cevaplar. Turkish Bulletin of Hygiene & Experimental Biology/Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji, 69(2), 97-110.
Çerçi, S. (2012). Kuraklık Stresinin Değişik Turunçgil Anaçlarında Bazı Fotosentetik Parametreler ve Bitki Besin Maddeleri Konsantrasyonları Üzerine Etkileri (Tez no 307780). [Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
DeLucia, E. H., & Heckathorn, S. A. (1989). The effect of soil drought on water‐use efficiency in a contrasting Great Basin desert and Sierran montane species. Plant, Cell & Environment, 12(9), 935-940. https://doi.org/ 10.1111/ j.1365-3040.1989.tb01973.x.
Demir, S., & Başayiğit, L. (2020). Sorunlu gelişim gösteren bitkilerin insansız hava araçları (İHA) ile belirlenmesi. Türk Bilim ve Mühendislik Dergisi, 2(1), 12-22.
Demir, S., & Başayiğit, L. Classification of some biochemical properties with J48 classification tree algorithms in hyperspectral data. Veri Bilimi, 5(2), 20-28.
Erdal, İ., Kaplankiran, B., Evren, E., Küçükyumuk, Z., & Türkan, Ş. A. (2013). Farklı demir içeriklerine sahip besin çözeltisiyle beslenen domates bitkisinin gelişimi, toplam demir, aktif demir, klorofil ve SPAD değerleri arasındaki ilişkiler. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 24(1), 36-41. https://doi.org/ 10.29133/yyutbd.235914.
Faaek, M. F. F. (2018). Bazı Çilek Çeşitlerinde Kuraklık Stresinin Etkileri (Tez no 489343). [Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Fernandez, R. T., Perry, R. L., & Flore, J. A. (1997). Drought response of young apple trees on three rootstocks. II. Gas exchange, chlorophyll fluorescence, water relations, and leaf abscisic acid. Journal of the American Society for Horticultural Science, 122(6), 841-848. https:// doi.org/10.21273/JASHS.122.6.841.
Gökkaya, T. H. (2016). Selenyum Uygulamalarının Kuraklık Stresi Altındaki Çerezlik Balkabağı (Cucurbita pepo L.) Bitkisinin Gelişimine ve Antioksidant Enzim Aktivitelerine Etkileri (Tez no 450451). [Yüksek Lisans Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Gür, İ. (2018). Su Stresi Uygulamalarının Bazı Armut Anaçlarında Morfolojik ve Biyokimyasal Değişimlere Etkisi (Tez no 501265). [Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
Gürsel, F., & Alp, Ş. (2019). Determınatıon by usıng dıfferent equatıons of chlorophyll contents of naturally grown old garden roses (Rosa Ssp.) in Van, Turkey. 1. International Ornamental Plants Congress, Bursa, Türkiye, 9 - 11 Ekim 2019, ss, 312.
Hassan, F. A. S., Ali, E. F., & Alamer, K. H. (2018). Exogenous application of polyamines alleviates water stress-induced oxidative stress of Rosa damascena Miller var. trigintipetala Dieck. South African Journal of Botany, 116, 96-102. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2018.02.399.
Jaleel, C. A., Manivannan, P., Wahid, A., Farooq, M., Al-Juburi, H. J., Somasundaram, R., & Panneerselvam, R. (2009). Drought stress in plants: a review on morphological characteristics and pigments composition. International Journal of Agriculture and Biology, 11(1), 100-105. https://doi.org/ 100-105. 08–305/IGC-DYT/2009/11–1–100–105
Kacar, B., Katkat, A. V., & Öztürk, Ş. (2013). Bitki fizyolojisi. sy:485 Nobel Akademik Yayıncılık. ISBN 978-605-133-510-0.
Kalefetoğlu, T., & Ekmekci, Y. (2005). The effects of drought on plants and tolerance mechanisms. Gazi University Journal of Science, 18(4), 723-740.
Kart, M. Ç. Ö., Murat, İ., & Demircan, V. (2012). Türkiye’de yağ gülü (Rosa damascena) üretimi ve ticaretinin gelişimi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 7(1), 124-134.
Kuşvuran, Ş., Daşgan, H. Y., & Kazım, A. (2011). Farklı kavun genotiplerinin kuraklık stresine tepkileri. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 21(3), 209-219.
Küçükyumuk, C., Sarısu, H., Yildiz, H., Kaçal, E., & Koçal, H. (2015). Farklı anaçlar üzerine aşılı 0900 ziraat kiraz çeşidinde su stresinin bazı vejetatif gelişim parametrelerine etkisi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 25(2), 180-192. https://doi.org/10.29133/yyutbd.236404.
Lawlor, D. W. (2002). Limitation to photosynthesis in water‐stressed leaves: stomata vs. metabolism and the role of ATP. Annals of Botany, 89(7), 871-885. https://doi.org/10.1093/aob/mcf110.
Lichtenthaler, H. K. (1996). Vegetation stress: an introduction to the stress concept in plants. Journal of Plant Physiology, 148(1-2), 4-14. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(96)80287-2.
Marcińska, I., Czyczyło-Mysza, I., Skrzypek, E., Filek, M., Grzesiak, S., Grzesiak, M. T., & Quarrie, S. A. (2013). Impact of osmotic stress on physiological and biochemical characteristics in drought-susceptible and drought-resistant wheat genotypes. Acta Physiologiae Plantarum, 35, 451-461. https://doi.org/10.1007/s11738-012-1088-6
Naczk, M., & Shahidi, F. (2004). Extraction and analysis of phenolics in food. Journal of Chromatography A, 1054(1-2), 95-111. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2004.08.059.
Navarro, J. M., Flores, P., Garrido, C., & Martinez, V. (2006). Changes in the contents of antioxidant compounds in pepper fruits at different ripening stages, as affected by salinity. Food Chemistry, 96(1), 66-73. https://doi.org/10.1016/j.foodchem. 2005.01.057.
Özçelik, H. (2014). Türkiye'de gülcülük: tespitler/tahliller. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 17(2), 44-51.
Öztürk, N. Z. (2015). Bitkilerin kuraklık stresine tepkilerinde bilinenler ve yeni yaklaşımlar. Turkish Journal of Agriculture-Food Science And Technology, 3(5), 307-315. https://doi.org/ 10.24925/turjaf.v3i5.307-315.307.
Pouyafard, N., Akkuzu, E., & Ünal, K. (2016). Kıyı Ege koşullarında yetiştirilen Ayvalık zeytin fidanlarında su stresine bağlı bazı fizyolojik ve morfolojik değişimlerin belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 13(1), 88-98.
Sibomana, I. C., Aguyoh, J. N., & Opiyo, A. M. (2013). Water stress affects growth and yield of container grown tomato (Lycopersicon esculentum Mill) plants. Gjbb, 2(4), 461-466.
Singleton, V. L., & Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144-158. https://doi.org/10.5344/ajev.1965.16.3.144.
Smedley, B. D. (2017). Racial and ethnic health care disparities: The role of personal choice vs. structural inequality. In Consumer Choice (pp. 83-98). Routledge.
Taiz L, Zeigher E 2008. Plant Physiology. 4th. Sinauer Associate, Sunderland, Mass., EUA.
Türkiye İstatistik Kurumu (TUİK) (2020). Yağlık Gül Üretim Miktarı. https://biruni.tuik.gov.tr/ medas/ ?kn=92&locale=tr. (Alınma Tarihi: 22.06.2020).
Ucar, Y., Kazaz, S., Eraslan, F., & Baydar, H. (2017). Effects of different irrigation water and nitrogen levels on the water use, rose flower yield and oil yield of Rosa damascena. Agricultural Water Management, 182, 94-102. https://doi.org/10.1016/ j.agwat.2016.12.004.
Virgin, H. I. (1965). Chlorophyll formation and water deficit. Physiologia Plantarum, 18(4), 994-1000. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1965.tb06995.x.
Yıldırım, A. N., Şan, B., Yildirim, F., Celik, C., Bayar, B., & Karakurt, Y. (2021). Physiological and biochemical responses of almond rootstocks to drought stress. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 45(4), 522-532. https://doi.org/10.3906/ tar-2010-47.
Zhang, Z., & Huang, R. (2013). Analysis of malondialdehyde, chlorophyll proline, soluble sugar, and glutathione content in Arabidopsis seedling. Bio-protocol, 3(14), e817-e817.
Zhishen, J., Mengcheng, T., & Jianming, W. (1999). The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food chemistry, 64(4), 555-559. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(98)00102-2.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Agricultural, Veterinary and Food Sciences

Journal Section

Research Article

Authors

Tugba Tiryaki
0000-0001-6475-0669
Türkiye

Fatma Yıldırım ^*
0000-0001-7304-9647
Türkiye

Civan Çelik
0000-0002-1696-5902
Türkiye

Early Pub Date

May 23, 2023

Publication Date

August 31, 2023

Submission Date

October 5, 2022

Acceptance Date

February 27, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 26 Number: 4

DOI

https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1184637

IZ

https://izlik.org/JA54SJ94BP

Cite

RIS / Bibtex

APA

Tiryaki, T., Yıldırım, F., & Çelik, C. (2023). Kısıtlı Su Stresi Altında Yağ Gülü (Rosa x damascena Mill.) Fidanlarının Morfolojik Tepkileri ile Toplam Klorofil ve Fenolik Içeriklerinin Değişimi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım Ve Doğa Dergisi, 26(4), 778-787. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1184637

Cited By

Determination of the Biochemical and Antioxidant Enzyme Activities of Rose Oil (Rosa damascena Mill.) Collected in Different Time Periods

Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi

https://doi.org/10.29133/yyutbd.1439906