print job
Transkript
print job
ISSN 1300-9508 Bakanlık Yayın No : 330 Müdürlük Yayın No : 51 DEFNE (Laurus nobilis L.)’DE KURAKLIĞA UYUM MEKANİZMALARININ UYARILMASI VE OLUŞAN İÇSEL HORMON DEĞİŞİMLERİNİN İNCELENMESİ Investigation of Induction of Tolerance Mechanisms to Drought and Changes of Endogenous Hormones of Laurel (Laurus nobilis L.) (ODC: 161.4) Dr. Hülya AKÇA Dr. Lale YILDIZ AKTAŞ Nuran ALTUN Yasemin YAĞMUR TEKNİK BÜLTEN NO: 38 T.C. ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI EGE ORMANCILIK ARAŞTIRMA MÜDÜRLÜĞÜ EGE FORESTRY RESEARCH INSTITUTE İZMİR - TÜRKİYE Yayın Kurulu Editorial Board Başkan Head Dr. Fevzi BİLGİN Üyeler Members M. Emin AKKAŞ Dr. Mehmet SAYMAN H. Handan ÖNER Hadiye BAŞAR Yayınlayan Ege Ormancılık Araştırma Müdürlüğü Mustafa Kemal Bulvarı No: 75 Zeytinalanı Urla 35315 İzmir TÜRKİYE Published by Ege Forestry Research Institute Mustafa Kemal Bulvarı No: 75 Zeytinalanı Urla 35315 İzmir TURKEY Yayın Kabul Tarihi: 2008 Tel : +90 232 766 34 95 Faks: +90 232 766 34 99 E-posta: egearastirma@cevreorman.gov.tr Web: www.efri.gov.tr Baskı T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı Ege Ormancılık Araştırma Müdürlüğü 2008 ISSN 1300-9508 ÖNSÖZ Defne ihracatında her yıl artan talebe karşın, ülkemizde Defne (Laurus nobilis L.) yayılış alanlarının giderek azalması nedeniyle Ege İhracatçı Birlikleri desteğiyle kurumumuz tarafından defne araştırma programı oluşturulmuştur. Bu program içerisinde yer alan çalışmamızda, defnenin kurak koşullara uyumu ile bu süreçte oluşan içsel hormon miktarları ve bazı fizyolojik parametreler belirlenmiştir. Projenin planlanması aşamasında sulama rejimlerinin belirlenmesi ve uygulanması sırasında bizlere yön vererek destekleyen, Sayın Prof Dr. Mehmet Ali UL’a sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Projenin fidanlık aşamasında yürütülen sulama çalışmalarına katkılarından dolayı, kurumumuz elemanı Sayın Tülin BAŞCI’ya emekleri ve desteği için teşekkür ederim. Çalışmamızda içsel bitki hormonlarının tayininde, yöntem konusunda yardımcı olan ve HPLC analizlerini yapan Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Öğretim Üyesi Sayın Doç. Dr. Peyami BATTAL’a ilgisi ve emekleri için teşekkürlerimi sunarım. Çalışmamız süresince emeği geçen tüm kurum çalışanlarına teşekkür ederim. Aralık 2008 Dr. Hülya AKÇA I ÖZ Çalışmamızda, Karaburun yöresinden toplanan tohumlardan elde edilen defne fidanları kullanılmıştır. Ege Ormancılık Araştırma Müdürlüğü Fidanlığında yetiştirilen fidanlarda, kuraklığa tolerans mekanizmalarının uyarılması amacıyla; farklı su kısıtlamalarının yanı sıra absisik asit (ABA) ve prolin uygulamaları yapılmıştır. Defne fidanları, 2004 yılı Temmuz- Ekim ayları arasında, haftada üç kez düzenli olarak sulanmış ve yaz kuraklığı sonunda yaprak örnekleri alınmıştır. Defne fidanları 2004 yılı Aralık ayında araziye aktarılmış ve 2005 yılı yaz kuraklığı sonunda ölçümler yapılarak, analizler için yaprak örnekleri alınmıştır. Fidanlık ve arazideki defne fidanlarında; boy ölçümü, yaprak alanı, fotosentetik aktivite, oransal su içeriği, bitki su potansiyeli ölçülmüş ve içsel hormon (IAA, ABA, GA3, Zeatin) analizleri yapılmıştır. Anahtar sözcükler: Defne, Laurus nobilis L., kuraklık, bitki hormonu, su stresi, prolin. ABSTRACT In this study, laurel seedlings originated the seeds from Karaburun were used. Seedlings were grown in the nursery of Ege Foresty Research Centre. Aiming to induction of tolerance mechanisms to drought in laurel, seedlings were treated with witholding water and also exogenous abscisic acid (ABA) and proline. In nursery stage of project, laurel seedlings were irrigated regularly three times in a week between July-October 2004 and the leaves were harvested at the end of drought period of summer. Seedlings were transfered to the field in December 2004 and at the end of drought season of summer, measurements were done and leaves were harvested. In samples from nursey and field, elongation of seedlings, leaf area, leaf photosynthetic efficiency, relative water content, plant water potential and endogenous hormone content were measured. Key words: Laurel, Laurus nobilis L., drought, phytohormone, water stress, proline. III İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ ....................................................................................................................... I ÖZ ............................................................................................................................ III ABSTRACT ............................................................................................................ III İÇİNDEKİLER ..........................................................................................................V ÇİZELGELER DİZİNİ ........................................................................................... VII ŞEKİLLER DİZİNİ ...................................................................................................X 1. GİRİŞ ................................................................................................................ 1 2. MATERYAL VE YÖNTEM ............................................................................ 6 2.1 Materyal ..................................................................................................... 6 2.2 Yöntem ...................................................................................................... 6 2.2.1 Fidan Harcının Oluşturulması ........................................................... 6 2.2.2 Prolin ve Absisik Asit (ABA) Uygulaması ....................................... 6 2.2.3. Sulama Miktarının Belirlenmesi ........................................................ 7 2.2.4. Fidanlarda Boy Ölçümü..................................................................... 7 2.2.5. Defne Fidanlarında Bitki Su Potansiyelinin Belirlenmesi ................. 7 2.2.6. Defne Fidanlarında Fotosistem II Aktivitesinin Ölçümü (FV/FM) ........................................................................................................... 7 3. 2.2.7. Yaprak Oransal Su içeriği (RWC) ..................................................... 7 2.2.8. Yaprak Alanı Ölçümü ........................................................................ 8 2.2.9. İçsel Hormon Miktarlarının Belirlenmesi .......................................... 8 2.2.10. Fidanların Arazi Adaptasyonu ..................................................... 10 2.2.11. İstatistik Analizler........................................................................ 11 BULGULAR................................................................................................... 12 3.1. Yaprak Alanı Bulguları ........................................................................... 12 3.2. 2004 Fidanlık Bulguları ........................................................................... 13 3.2.1. Boy artımı ........................................................................................ 13 V 3.2.2. Yaşama Yüzdesi ...............................................................................14 3.2.3. Yaprak Oransal Su İçeriği (RWC) ...................................................16 3.2.4. Bitki Su Potansiyeli (MPa) ...............................................................18 3.2.5. Fotosistem II aktivitesi (FV/FM oranı) ...............................................19 3.2.6. İçsel Hormon Analizleri Sonuçları ...................................................20 3.3. 4. 2005 Arazi Bulguları ................................................................................28 3.3.1. Boy Artımı ........................................................................................28 3.3.2. Yaprak Oransal Su İçeriği (RWC) ...................................................28 3.3.3. Bitki Su Potansiyeli (MPa) ...............................................................30 3.3.4. Fotosistem II Aktivitesi (FV/FM) oranı..............................................32 3.3.5. İçsel Hormon Analizleri ...................................................................34 3.4. Fidan Harcı Analiz Sonuçları ...................................................................41 3.5. Toprak Analiz Sonuçları ..........................................................................41 TARTIŞMA .....................................................................................................43 ÖZET ........................................................................................................................48 SUMMARY .............................................................................................................50 KAYNAKLAR.........................................................................................................52 EK 1..........................................................................................................................58 VI ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 1. Defne fidanlarının yaprak alanı ölçümlerinin varyans analizi ............... 12 Çizelge 2. ABA-prolin uygulamasının yaprak alanına etkisinin Duncan çoklu testi ................................................................................. 12 Çizelge 3. Sulamanın yaprak alanına etkisinin Duncan çoklu testi ......................... 13 Çizelge 4. Fidanlıkta yetiştirilen defnelerde boy artımı sonuçlarına uygulanan varyans analiz tablosu............................................................................ 13 Çizelge 5. Fidanlıktaki defne fidanlarının boy artımına sulamanın etkisini gösteren Duncan çoklu testi ................................................................... 14 Çizelge 6. Fidanlık denemesinde defne fidanlarının yaşama yüzdelerinin varyans analiz tablosu ......................................................................................... 15 Çizelge 7. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yaşama yüzdesi üzerine etkisinin Duncan çoklu testi ........... 15 Çizelge 8. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarının oransal su içeriklerinin varyans analiz tablosu............................................................................ 16 Çizelge 9. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yaprak oransal su içeriği üzerine etkisinin Duncan çoklu testi .............. 17 Çizelge 10. Fidanlıktaki defne fidanlarının bitki su potansiyellerinin varyans analiz tablosu .......................................................................... 18 Çizelge 11. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların bitki su potansiyelleri üzerine etkisinin Duncan çoklu testi 19 Çizelge 12. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel ABA miktarlarının varyans analiz tablosu.......................................... 20 Çizelge 13. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel ABA miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi ............................................................................... 21 VII Çizelge 14. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel giberelik asit miktarlarının varyans analiz tablosu .....................................................23 Çizelge 15. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel giberelik asit miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi .................................................................23 Çizelge 16. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel zeatin miktarlarının varyans analiz tablosu .....................................................24 Çizelge 17. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel zeatin miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi ................................................................................25 Çizelge 18. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel Indol 3Asetik Asit (IAA) miktarlarının varyans analiz tablosu .......................26 Çizelge 19. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel Indol 3- Asetik Asit (IAA) miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi ....................................27 Çizelge 20. Arazideki defne fidanlarının yapraklarının oransal su içeriklerinin varyans analiz tablosu...........................................................................29 Çizelge 21. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yaprak oransal su içeriği üzerine etkisinin Duncan çoklu testi .............29 Çizelge 22. Arazideki defne fidanlarının bitki su potansiyellerinin varyans analiz tablosu...........................................................................31 Çizelge 23. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların bitki su potansiyeli üzerine etkisinin Duncan çoklu testi .....31 Çizelge 24. Arazideki defne fidanlarının Fotosistem II Aktivitesi (FV/FM) varyans analiz tablosu...........................................................................33 VIII Çizelge 25. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların Fotosistem II Aktivitesi (FV/FM) üzerine etkisinin Duncan çoklu testi ............................................................................... 33 Çizelge 26. Arazideki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel ABA miktarlarının varyans analiz tablosu .................................................... 34 Çizelge 27. Arazi denemesinde ABA-prolin uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel ABA miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi ............................................................................... 35 Çizelge 28. Arazideki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel giberelik asit miktarlarının varyans analiz tablosu .................................................... 36 Çizelge 29. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel giberelik asit miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi................................................................. 36 Çizelge 30. Arazideki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel zeatin miktarlarının varyans analiz tablosu .......................................................................... 38 Çizelge 31. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel zeatin miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi ............................................................................... 38 Çizelge 32. Arazideki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel Indol 3Asetik Asit (IAA) miktarlarının varyans analiz tablosu ...................... 40 Çizelge 33. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel Indol 3- Asetik Asit (IAA) miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi ................................... 40 Çizelge 34. Fidanlık denemesinde kullanılan harç materyaline ait analiz sonuçları 41 Çizelge 35. Arazi denemesine ait toprak analiz sonuçları ....................................... 42 IX ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1. Bitki hormon standartlarına ait HPLC kromatogram ....................................9 Şekil 2. Fidanlık denemesindeki fidanlarda fotosistem II aktivitesi ........................20 Şekil 3. 2005 arazi uygulamasında, defne fidanlarındaki boy artımı .......................28 X 1. GİRİŞ Bitki gelişimi ve verimliliği, çeşitli biyotik ve abiyotik stres faktörlerinden olumsuz etkilenir. Her bitkinin en iyi şekilde adapte olabileceği bir ortam ve kendine özgü belirli bir çevresel isteği bulunmaktadır. Bu çevrede devamlı veya kısa süreli, olumsuz fakat hemen öldürücü olmayan koşullar stres olarak bilinir. Bir başka yaklaşımla; bitkide metabolizmayı, büyüme ve gelişmeyi etkileyen veya engelleyen, uygun olmayan herhangi bir durum veya madde stres olarak kabul edilir. Elverişsiz bir çevre faktörüne karşı bitkinin hayatta kalabilme yeteneği ise stres direnci veya toleransı olarak adlandırılır (Levitt, 1980). Herhangi bir stres faktörüne maruz kalan organizmanın bütün fonksiyonel düzeylerinde, değişimler ve tepkiler meydana gelir. Stresin ortadan kalkması veya strese karşı direnç sağlanması durumunda, stres geri dönüşümlü olabilir. Ancak stresin uzun süre devam etmesi, şiddetini arttırması veya dayanıklılık sağlanamaması durumunda, bitki canlılığı gerilemeye başlayarak geri dönüşümsüz bir zarara dönüşebilmekte ve bitkinin ölümüne neden olabilmektedir (Özcan vd., 2004). Bitkiler yaşamları boyunca birçok stres faktörü ile karşılaşmaktadırlar. Stres faktörleri, orijinlerine göre “biyotik” (patojenler, hayvanlar, parazitik bitkiler, allelopati ve çeşitli antropogenik aktiviteler) ve “abiyotik” (kuraklık, düşük sıcaklık, tuzluluk, su baskını, sıcaklık, radyasyon, oksidatif stres, rüzgâr ve toprağın besleyicilerden yoksun olması gibi) olarak iki grupta ele alınmaktadır. Tarım yapılabilecek alanlar en fazla kuraklık stresinden (% 26) etkilenmektedir. Kuraklığı, sırasıyla tuz stresi, soğuk ve don stresi takip etmektedir (Blum, 1986). Kuraklık stresi büyümeyi ve verimi etkileyen en yaygın çevresel streslerden biri olup bitkilerde fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler tepkileri uyarmakta ve böylece bitkiler, şiddetli olmayan çevresel stres koşullarına adapte olmayı sağlayacak tolerans mekanizmaları geliştirebilmektedirler (Arora et al., 2002). Genel olarak kuraklık terimi; topraktaki su içeriğinin, bitkilerin su azlığından sıkıntı çektiği miktara düşünceye kadar, belirgin yağışın olmadığı bir periyodu ifade etmektedir (Özcan vd., 2004). Yağışsız dönemin kuraklık oluşturması; toprağın su tutma kapasitesi ve bitkiler tarafından gerçekleştirilen evapo-transpirasyon hızına bağlı olarak gerçekleşmektedir (Kozlowski and Pallardy, 1997). Kuraklık genel olarak su noksanlığı ve kuruma olarak iki tipe ayrılabilir. Buna göre; su noksanlığı, stomalarda kapanmaya ve gaz değişiminde kısıtlamaya neden olan orta düzeydeki su kaybıdır. Oransal su içeriğinin yaklaşık %70’te kaldığı hafif su noksanlığına maruz kalan bitkilerde stomaların kapanmasına bağlı 1 olarak karbondioksit alımı kısıtlanmaktadır (Kalefetoğlu ve Ekmekçi, 2005). Kuruma, metabolizma ve hücre yapısının tamamen bozulmasına ve sonunda enzimle katalizlenen reaksiyonların durmasına neden olabilecek aşırı miktardaki su kaybıdır. Genel bir kural olarak, kurumaya duyarlı vasküler bitkilerin çoğunda vejetatif doku, %30’un altındaki oransal su kapsamında iyileşme sürecine giremez (Smirnoff., 1993, Kalefetoğlu ve Ekmekçi, 2005). Bitkilerde kuraklık stresinin etkileri “mekanik”, “metabolik” ve “oksidatif etkiler” olarak üçe ayrılabilmektedir. Mekanik etki, bitki hücrelerinde, belirgin su kaybı gerçekleştiği zaman bitkide turgor kaybıyla kendini gösteren birincil strestir (Levitt, 1980). Su kaybına bağlı olarak hücrede hacim azalır, hücre özsuyu konsantrasyonu artar ve protoplazmada artan bir dehidrasyona neden olur. Böylece plazma membranı hücre çeperinden ayrılarak yalnız plazmodezmler aracılığıyla ilişkisini sürdürür (plazmoliz). Gerilim altındaki plazma membranı ve tonoplastta gerçekleşen çökme, yırtılmalara yol açabilir (McKersie and Leshem, 1994) ve zarlar üzerinde yerleşmiş olan hidrolitik enzimler serbest kalarak sitoplazmanın otolizine neden olabilir (Salisbury and Rose, 1992). Bu zarar, normal hücresel metabolizmayı genelde kalıcı olarak bozar. Su eksikliğinde bitkilerin büyümeyle ve özellikle de uzama büyümesiyle ilgili işlemlerde yavaşlamalar ve turgorlarında azalmalar meydana gelmektedir (Özcan vd., 2004). Metabolik etkide ise, hücrede aşırı su kaybının olması durumunda, normal regülasyon devam edemez ve metabolizma bozulur (Kalefetoğlu ve Ekmekçi, 2005). Bu durumda, su kaybıyla gerçekleşen iyon-birikimi, membran bütünlüğünün ve proteinlerin yapısının bozulmasına yol açarak hücreye zarar verebilir. Proteinlerin yapısında bulunan amino asitlerin su ile etkileşimleri bozularak (Campbell, 1991) protein denatürasyonlarına ve enzim inhibisyonlarına neden olur (Bray, 1997). Su eksikliğinin bir sonucu olarak, en çok engellenen enzimlerden biri nitrat redüktazdır. Su kısıtlı hale geldiğinde bitkiler stomalarını kapatır; böylece CO2’in alınımı kısıtlanır. Kuraklık stresi dokularda fotosentetik aktiviteyi inhibe ederek ışık alımı ile kullanımı arasında dengesizlik oluşumuna neden olur (Foyer and Noctor, 2000). Photosystem II (PSII) aktivitesindeki azalma elektron oluşumu ile kullanımı arasındaki dengeyi bozduğundan, kuantum veriminin değişimine neden olur. Kuraklık stresine maruz kalmış bitkilerde kloroplast fotokimyasında oluşan değişimler, PSII reaksiyon merkezi ve antenna sisteminde aşırı dağılıma neden olmasıyla, kurak koşullarda potansiyel olarak tehlikeli reaktif oksijen türlerinin (ROS-O2-, 1O2, H2O2, OH) oluşumuna neden olur (Peltzer et al., 2002). Kloroplastlarda hızlanan reaktif oksijen türlerinin üretimi Mehler reaksiyonuna neden olur (Asada, 1999). Birçok türde kuraklık stresi altında artan O2- oluşum hızı; lipid peroksidasyonuna, yağ asidi doygunluğuna ve sonuçta membranların bütünüyle zarar görmesine neden olur (Sgherry et al., 1996). Bitkiler bu durumda 2 kendilerini antioksidant enzimlerin aktivitesini ve/veya antioksidant molekülleri artırarak savunurlar (Ramachandra Reddy et al., 2000; Chaitanya et al., 2002; Mano, 2002). Vejetatif dokularda kuraklık stresine karşı geliştirilen iki ana savunma mekanizması; kuraklıktan kaçınma ve kuraklık toleransıdır. Bitkiler dokularındaki uygun su içeriklerini koruyabilmek için, topraktan iyileştirilmiş su alınımı, difüzyona dayanıklılıkta erken ve etkili bir artış, transpirasyon yüzeyinin azalması sonucu meydana gelebilen su kaybının azaltılması, yüksek bir su iletim kapasitesi veya su depolaması gibi kuraklıktan kaçınma için gerekli fonksiyonel önlemler almaktadırlar. Bu önlemler bitki morfolojisine de yansımaktadır. Yaprak alanının küçülmesi, nemli toprak tabakalarına doğru derinlemesine kök gelişimi ve stomaların kapanması kuraklığa karşı savunmanın ilk adımları olarak örnek verilebilir (Larcher, 1995; Taiz and Zeiger, 1998). Kuraklıktan kaçınmada; protoplazmanın su potansiyelindeki zarar verici bir azalmanın uzun sürmesi engellenebilmektedir. Kuraklık toleransında ise, protoplazma zarar görmüş hale gelmeden daha fazla kuruma göstermektedir (Özcan vd., 2004). Kuraklık toleransı, türe özeldir ve protoplazmanın su kaybını ciddi boyutta tolere etme kapasitesini adapte etmektedir. Su stresine karşı bitkilerin toleranslılıkları açısından; belli bir sürede nispi büyüme oranlarının tespit edilerek, en uygun toprak-su koşullarında yetiştirilen kontrol bitkileriyle, su stresine maruz kalmış bitkilerin kuru maddelerinin karşılaştırılması ve bu bitkilerin stomalarını kapatarak ve yapraklarını dökerek su stresinden kaçınma yeteneklerinin belirlenmesi büyük önem taşır. Kuraklık stresine karşı oluşturulacak cevabın regülasyonundaki ilk basamak stresin algılanmasıdır. Hücreden suyun kaybı, hücresel bir sinyal iletim yolunu tetiklemektedir. Bu durumda su kaybının hücresel algılanmasını takiben, bir sinyal mekanizması ile spesifik genler aktive edilmektedir (Bray, 1997). Bazı genler kuraklık stresine oldukça hızlı cevap verirken; diğerleri ABA birikiminden sonra, yavaş olarak indüklenmektedir. Su kaybı ABA üretimini tetikler ve sentezlenen ABA, çeşitli genlerin indüklenmesini uyarır (Shinozaki and Yamaguchi-Shinozaki, 1996). Su noksanlığı koşulları altında bitki hormonu absisik asit (ABA), dehidrasyona tepkide ve toleransta temel bir rol oynar (Ramachandra Reddy et al., 2004). Absisik asitin kuraklık, tuzluluk ve düşük sıcaklık stresleri gibi farklı abiyotik streslerde toleransı uyarmak üzere (Giraudat et al., 1994; Chandrasekar et al., 2000; Ramachandra Reddy et al., 2004), stoma açılmasını (Hartung et al., 1998) ve kök hidrolik konduktivitesini düzenlediği (Hose et al., 2001; Wilkinson and Davies, 2002) rapor edilmiştir. 3 Kuraklık sonucunda osmotik strese maruz kalan bitkiler, osmolitler olarak bilinen ve turgorun devamını sağlayan maddeleri biriktirirler. Osmotik koruyucular büyük ölçüde organeller de dahil olmak üzere sitoplazmada birikmekte ve vakuolde neredeyse hiç bulunmamaktadır (Moghaieb et al., 2004). Osmotik düzenleme, hücresel çevrenin su potansiyelindeki düşüşe cevap olarak, hücrede organik ve inorganik çözünür maddelerin aktif birikimini içermektedir (Sánchez et al., 2004). Biriken organik bileşikler hücre içinde kararlı durumda bulunmakta, kolaylıkla metabolize edilememekte ve yüksek konsantrasyonlarda birikimleri durumunda bile hücresel fonksiyonlarını negatif etkileri bulunmamaktadır (Iba, 2002). Osmotik düzenleme, su noksanlığına cevapta, çözünür maddelerin net birikimlerine bağlı olarak, osmotik potansiyelin düşürülmesini ifade etmekte ve büyüme, fotosentez ve stomaların açılması gibi fizyolojik fonksiyonlar üzerinde stresin etkilerinin sınırlanmasını sağlayan yüksek bir turgor potansiyeli devamıyla sonuçlanmaktadır (Chimenti et al., 2002). Prolin, betainler, dimetilsülfoniopropionat (DMSP), polyoller (mannitol, sorbitol, pinitol), trehaloz ve fruktanlar osmotik koruyuculara örnektir (Smirnoff, 1998). Bunlardan prolin, osmotik bir koruyucu olup subselular yapıların korunması ile serbest radikallerin uzaklaştırılmasında rol oynarken (Mani et al., 2002); kuraklık stresine cevapta oluşturulan osmotik düzenleme yukarıda belirtilen osmolitlerin sentezinde görev alan spesifik enzimler (prolin-5-karboksilat sentetaz, prolin-5-karboksilat redüktaz, betain aldehid dehidrogenaz, kolin monooksidaz gibi) ile sağlanmaktadır (Bray, 1997; Moghaieb et al., 2004). En önemli osmolitlerden biri olan prolin, hücrede osmotik düzenlemede rol alan ve dehidrasyon sürecinde proteinlerin korunmasını sağlayan önemli bir amino asittir (Rontein et al., 2002). Aynı zamanda serbest radikallerin detoksifiye edilmesindeki etkinliği ile bitkilerin özellikle kuraklık ve tuz stresinde stresin üstesinden gelmelerinde önemli bir moleküldür (Ramachandra Reddy et al., 2004; Verslues and Bray, 2006). Akdeniz iklimi sıcaklık ve su açısından mevsimler arasında çok büyük farklılıklar göstermektedir (Di Castri and Mooney, 1973). Yaz aylarında ışık şiddeti ve sıcaklık oldukça yüksekken, yağış minimum seviyededir. Bitkide yüksek oranda evaporasyona neden olan, kuru, sıcak ve bulutsuz yaz mevsimi Akdeniz iklimi etkisindeki lokal flora üzerinde en stresli periyodu oluşturmaktadır (Mooney, 1981). Laurus nobilis L. (defne) Akdeniz Bölgesi vejetasyonunun yavaş büyüyen bir üyesidir. De Lillis (1991) tarafından defnenin kuraklığa toleranslı bir tür olduğu ve suyu düşük düzeyde kullandığı rapor edilmiştir. Kserofitik (kurak bölgelerde yetişebilen bitkiler) grubuna dahil olan bitkiler sukkulent ve sukkulent olmayan bitkiler olarak ayrılmaktadır. Kseromorf özellik gösteren ve sukkulent olmayan çok yıllık bitkilerden Laurus nobilis’in de dahil olduğu grup, terlemeyi azaltma özeliği gösterecek şekilde değişikliğe uğramıştır. Defnenin yanı sıra mersin (Myrtus communis) ve zeytinin de (Olea europea) yaprakları sert ve derimsi şekilde olup 4 çok az su içerirler. Küçük ve kalın çeperli parankima hücrelerinden meydana gelen mezofil dokularında bol sklerenkima elementleri, sklereitler bulunmaktadır. Epidermis hücrelerinin dış çeperleri kalınlaşmış ve üzeri kalın bir kütiküla tabakası ile çevrilmiştir. Stomaların sayısı azalmış ve epidermis hücreleri arasına gömülmüş durumdadır. Bir kısmında ise epidermis hücrelerinin üzeri kalkan şeklinde tüylerle kaplanmıştır (Kılınç ve Kutbay, 2004). Akdeniz Bölgesi vejetasyonunun diğer üyelerinde olduğu gibi genç defne fideleri de yeterince uzun olmayan kök sistemleri nedeniyle ergin bireylere göre kuraklığa duyarlıdırlar (Lo Gullo et al., 2003). Bu tür, gelişiminin erken aşamasında su eksikliğinden fazlasıyla zarar görebilir. Laurus nobilis yaprakları ve meyveleri ticari öneme sahiptir ve Ege İhracatçı Birlikleri raporuna (2005) göre her yıl dünya tüketimi % 5 artmaktadır. Defnenin kuraklığa tolerans potansiyeli, genç fideler toprağa tutunarak kök boyları artıncaya dek artırmalıdır. Bu yolla Güney ve Batı Anadolu kıyılarında makilik veya bozunmuş alanlarda yeniden orman oluşturmak ve defne üretimini artırmak mümkündür. Literatürden elde edilen bilgiler ışığında, defnenin ekolojik karakteristikleri, hidrolitik yapısı (mimarisi) (Niinemets et al., 2005; Salleo et al., 2001) ve aromatik özeliklerinin (Hassiotis and Efthymiou, 2000; Acar, 1987) yoğun olarak çalışılmış olmasına karşın; bu bitkinin hormon içeriği ile bunun kuraklığa aklimasyon veya toleransına etkisi belirlenmemiş bir konudur. Bu çalışmada, Laurus nobilis L. fidelerine dışarıdan absisik asit (ABA) ve prolin uygulanmasının yanı sıra farklı su kısıtlamalarıyla defnenin kuraklığa tolerans mekanizması ve bu süreçte oluşan fizyolojik değişimlerin belirlenmesi amaçlanmaktadır. 5 2. MATERYAL VE YÖNTEM 2.1 Materyal Karaburun yöresinden toplanan defne tohumları ile Ege Ormancılık Araştırma Müdürlüğü serasında yetiştirilen defne fidanları materyal olarak kullanılmıştır. 2.2 Yöntem 2.2.1 Fidan Harcının Oluşturulması Fidanların yetişme ortamı olarak hazırlanan tüp harcı mil: torf: orman toprağı: gübre: kum (3:3:2:2:0.5) oranında hazırlanan karışımdan elde edilmiştir. Ege Ormancılık Araştırma Müdürlüğü Fidanlığında homojen bir karışım elde edilinceye kadar karıştırılan harç tartılarak tüplere birer kilogram olarak konulmuştur. Karaburun Ambarseki Köyü’nden toplanan ve serada çimlendirilen tohumlar daha sonra torbalara alınarak bir ay beklenilmiş, önce absisik asit (ABA) ve prolin uygulaması ve ardından sulama rejimi uygulamasına başlanmıştır. Biri kontrol olmak üzere 6 grup, 3 farklı sulama, 2 tekerrürlü olarak ve herbir sulama için 25 adet fidan olmak üzere toplam 900 fidan kullanılmıştır (6x3x2x25=900). 2.2.2 Prolin ve Absisik Asit (ABA) Uygulaması Bitkide kuraklığa uyum mekanizmalarının uyarılması amacıyla defne fidanlarına farklı konsantrasyonlarda ABA ve prolin 02 Temmuz 2004 tarihinde uygulanmıştır. Bu konsantrasyonlar: 1. grup: 100µM ABA + 1µM prolin 2. grup: 50µM ABA + 1µM prolin 3. grup: 100µM ABA 4. grup: 50µM ABA 5. grup: 1µM prolin 6. grup: kontrol olarak belirlenmiştir. Absisik asit ve prolinin hem birlikte hem de ayrı ayrı etki düzeylerinin ortaya konması hedeflenmiştir. 6 Fidanlara uygulanan ABA ve prolinin yapraklarda tutulması amacıyla yayıcı-yapıştırıcı olarak kullanılan Tween 80 her örneğe %0,1 oranında eklenmiştir. 2.2.3. Sulama Miktarının Belirlenmesi Sulama miktarının belirlenmesinde tanık fidanlardan yararlanılmıştır. Bu amaçla ayrılan altı adet fidan sulama öncesi ve sonrası tartılarak aradaki fark hesaplanmıştır. Elde edilen altı fidan ölçüm sonuçlarının ortalaması tam doygunluk olarak belirlenmiş ve bu ortalamanın %75, %50 ve %25’i oranında sulama yapılmıştır. Kontrollü sulama haftada üç kez dört ay süresince yapılmıştır. 2.2.4. Fidanlarda Boy Ölçümü Defne fidanlarında boy ölçümleri kontrollü sulama ile birlikte başlamış (Temmuz 2004) araziye dikildikleri Aralık 2004’e kadar yapılmıştır. 2.2.5. Defne Fidanlarında Bitki Su Potansiyelinin Belirlenmesi Bitki su içeriğinin belirlenmesi amacıyla, fidanlık ve arazideki fidanların sürgün uçlarından bitki su potansiyeli ölçme cihazı kullanılarak ölçümler yapılmıştır. 2.2.6. Defne Fidanlarında Fotosistem II Aktivitesinin Ölçümü (FV/FM) Fidanlık ve arazi şartlarında her grup için fotosentetik aktivite ölçümleri 2005 yaz kuraklığı sonunda ölçülmüştür. In vivo klorofil floresansı, bitki etkilik analizörü (Hansatech, UK) kullanılarak ölçülmüştür. Fotosistem II’nin (FV/FM: değişken ve maksimum floresans oranı) maksimum kuantum verimi 30 dakika karalığa adapte edilmiş örneklerde ölçülmüştür 2.2.7. Yaprak Oransal Su içeriği (RWC) Yaprak oransal su içeriği (RWC) Ekanayake et al., (1993) metoduna göre belirlenmiştir. Yaprak materyali (4 yaprak), taze ağırlığın belirlenmesi için tartıldıktan sonra saf su içerisinde +4 °C’de 19 saat tutularak turgorlu duruma getirilmiş ve saf sudan alınan yapraklarda turgorlu ağırlıklar kaydedilmiştir. Aynı yapraklar etüvde 65-70 °C’de 48 saat tutularak kurutulmuş ve kuru ağırlıkları tartılmıştır. Yaprakların oransal su içeriği (RWC) aşağıda gösterilen formülle hesaplanmıştır: RWC = [(taze ağırlık- kuru ağırlık) / (turgorlu ağırlık- kuru ağırlık)] x 100 7 2.2.8. Yaprak Alanı Ölçümü Farklı sulama rejimi yanında ABA ve prolin uygulamalarının yaprak alanına etkisini test etmek amacıyla fidanlarda yaprak alanı ölçülmüştür (Odabaş ve Gülümser, 2005). Yaprak alanı: 9,68434 + boy x 1,763312 + en x 4,066757 2.2.9. İçsel Hormon Miktarlarının Belirlenmesi 2.2.9.1. Hormon Ekstraksiyonu Sıvı azot içerisinde iki gram defne yaprağı toz haline getirilmiştir. Toz haline getirilen materyal -40 ºC’de soğutulmuş %80 lik 20 ml metanol ile parçalanarak ekstre edilmiştir. Parçalama sırasında 0,2 gr BHT antioksidant olarak ilave edilmiştir. Örnekler +4 ºC’de 24 saat bekletilerek ekstraksiyon işlemine devam edilmiştir. Bekletilen örnek Whatman No:1’den süzüldükten sonra kalan posaya 10 ml %80 metanol eklenerek, 30 dakika +4 ºC’de bekledikten sonra tekrar süzülmüştür. Ardından süpernatantlar birleştirilmiştir. Birleştirilen süpernatantlar 0,45µm’lik PTFE filtrelerinden (Cutting, 1991) geçirilirek elde edilen filtrat evaporatörde kurutulmuştur. Kalıntı 100µM KH2PO4 (pH 8,0) tamponunda tekrar çözülmüştür. Örnekler +4ºC’de 1 saat süreyle 10.000 g’de santrifüj edilmiştir. Fenolik bileşikleri ve renk maddelerini ayırmak için (Qamaruddin et al., 1990; Kovac and Zel, 1994), her örneğe daha önceden hazırlanmış çözünmeyen Polivinilpolipirolidon’dan (PVPP) 1’er gram konulmuştur. PVPP ile karıştırılan supernatant, Whatman No:1 filtre kağıdından süzülerek PVPP’den ayrılmıştır. Daha spesifik bir ayırım yapabilmek için Sep-Pak C 18 kartuşları kullanılmıştır (Machackova vd. 1993). Kartujdan geçirilen örnekler HPLC analizinde kullanılmak üzere -40ºC’de saklanmıştır (Cheikh ve Jones 1994). 2.2.9.2. HPLC’de Bitki Hormonlarının Analizi Saflaştırılan örneklerin HPLC’de miktar tayinlerinin yapılabilmesi amacıyla, HPLC’de uygun kolon, mobil faz ve tampon içerisinde öncelikle standart olarak alınan ve HPLC grade IAA, GA, ABA ve Sitokinin’in (trans-zeatin) kromatogramları elde edilmiştir. 8 Şekil 1. Bitki hormon standartlarına ait HPLC kromatogram Figure 1. HPLC chromatograme of plant hormone standards Alıkonma süreleri: 1: GA3 2,4 dk; 2: t-Z 5,2 dk. 3: IAA 8,72 dk. 4: ABA 24,6 dk. Kolon: µBondapak C18; Detektör: UV; Mobil faz: %12,5 asetonitril; pH: 4,98; Tampon: TEAA HPLC analizi için izokratik sistem kullanılmıştır. Viallere alınmış olan örnekler; Waters 6000 A pompası (Hichrom Ltd. UK), Ultraviyole dedektör (Unicam Analytical Systems, Cambridge, UK) ve μBondapak C18 kolon (Waters, Hichrom Ltd. UK) bulunan HPLC sisteminde analiz edilmiş, mobil faz olarak asetonitril kullanılmıştır (%12; pH 4.98). Akış hızı 2 ml dk-1, basınç 2000 psi ve dalga boyu 265 nm olarak seçilmiştir. Bu koşullar altında, standartlar kullanılarak GA3, Z, IAA ve ABA için retensiyon zamanları 2,85, 3,88, 7,17 ve 22,21 dakika olarak belirlenmiştir. 9 2.2.10. Fidanların Arazi Adaptasyonu 2.2.10.1. Sahanın Toprak Yapısının Belirlenmesi Defne fidanlarının arazi adaptasyonu amacıyla Seferihisar-Doğanbey ağaçlandırma sahası seçilmiştir. Belirlenen sahadan alınan toprak örneklerinin kimyasal ve fiziksel özellikleri laboratuvarda analizlerle belirlenmiştir. Bu amaçla alınan örnekler öncelikle hava kurusu haline getirilip, 2mm’lik elekten geçirildikten sonra aşağıda sıralanan analizlere hazır hale getirilmiştir (Kacar, 1993). Tekstür (Bünye): Toprak bünyeleri “Bouyoucos Hidrometre Yöntemi” ile belirlenmiştir (Gülçur, 1974). Total Kireç: Total kireç miktarları “Scheibler Kalsimetre Yöntemi” ile belirlenmiştir (Kacar, 1993). EC×103: Elektriki iletkenlikleri 1:2,5 oranında hazırlanmış süspansiyonda cam elektrotlu EC metre ile belirlenmiştir (Jackson, 1958). Toprak reaksiyonu (pH) : Toprak örneklerinin reaksiyonları (pH), 1:2,5 oranında toprak-su süspansiyonunda cam elektrotlu pH metre ile ölçülmüştür (Jackson, 1958). Organik Madde: Organik madde miktarları “Walkley-Black Yaş Yakma Yöntemi” ile belirlenmiştir (Kacar, 1993). Total Azot: Total azot içerikleri “Kjeldahl Yöntemi” ile tam otomatik Kjeltec-20 cihazı kullanılarak belirlenmiştir (Bremner, 1965). Yarayışlı Fosfor: Fosfor miktarları, toprakların pH ve kireç miktarları göz önünde bulundurularak, “Olsen Yöntemi” ve “Bray-Kurtz No 1 Yöntemi”ne göre belirlenmiştir (Kacar, 1993). Değişebilir Potasyum, Kalsiyum: “Nötr 1N Amonyum Asetat Yöntemi” ile flamefotometre ve atomik absorbsiyon spektrofotometre (AAS) kullanılarak belirlenmiştir (Jackson,1958). Bulgulara ait minimum ve maksimum değerler profil derinlik kademeleri esas alınarak, genel toprak özellikleri ise tüm profil esas alınarak değerlendirilmiştir. Sadece fosfor analizinde toprak reaksiyonuna ve kireç içeriğine bağlı olarak iki farklı yöntem kullanıldığından, fosfor değerlerinde minimum ve maksimum değerler verilmemiştir. 2.2.10.2. Deneme Deseninin Oluşturulması Fidanlar araziye fidanlıkta uygulanan deneme desenine göre dikilememiştir. Fidanlara uygulanan %25’lik su rejiminde araziye taşınabilecek sayıda fidan kalmaması nedeniyle deneme deseninde değişiklik yapılmasına karar verilmiştir. Sonuçların istatistiksel olarak değerlendirilemeyeceği gerekçesiyle araziye %75 ve 10 %50 sulama uygulanan gruplardan sekizer fidan üç yinelemeli olarak dikilmiştir. Ancak ileride yapılabilecek ölçümler ve gözlemler amacıyla yineleme yapılmaksızın araziye dördüncü blok olarak, %25 sulama uygulanan fidanlardan her grup için altışar fidan dikilmiştir. 2.2.11. İstatistik Analizler Elde edilen veriler tesadüf blokları deneme desenine göre 2 faktörlü 3 tekerrürlü olarak değerlendirilmiştir. İstatistik analizler Tarist istatistik programının bu yönteme uygun gelen modeli kullanılarak yapılmıştır. 11 3. BULGULAR 3.1. Yaprak Alanı Bulguları Yaprak alanına, sulama ve ABA ile prolin uygulamalarının etkisi genel olarak değerlendirildiğinde, her iki faktörün yaprak alanı üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir. Sulama miktarının azalmasına paralel olarak yaprak alanının azaldığı görülmektedir. Yaprak alanı kontrol bitkilerinde daha düşükken uygulama yapılmış olan bitkilerde bu azalma sınırlıdır. Çizelge 1. Defne fidanlarının yaprak alanı ölçümlerinin varyans analizi Table 1. The variance analysis of leaf area of laurel seedlings VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Serbestlik derecesi Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel 9 5 2 10 153 179 Kareler toplamı 1618.265 64617.370 127868.761 3139.970 110599.649 307844.016 Kareler ortalaması Hesaplanan F 179.807 12923.474 63934.381 313.997 722.874 1719.799 0.249ns 17.878*** 88.445*** 0.434ns Alfa tipi hata ihtimali 0.9856 0.0000 0.0000 0.9277 Çizelge 2. ABA-prolin uygulamasının yaprak alanına etkisinin Duncan çoklu testi Table 2. Results of Duncan multiple range test for ABA-proline treatment on leaf area Test Edilen Karakter: Alan Ana faktör: Hormon ****D U N C A N Ç O K L U Orijinal sıra 1 2 3 4 5 6 T E S T İ**** Testten sonra 5 2 3 4 1 6 172.341 180.646 180.148 177.455 183.606 128.854 Hko=722,874’dir. 12 183.606 180.646 180.148 177.455 172.341 128.854 a a a a a b Çizelge 3. Sulamanın yaprak alanına etkisinin Duncan çoklu testi Table 3. Results of Duncan multiple range test for irrigation on leaf area Test Edilen Karakter: Alan Ana faktör: Sulama ****D U N C A N Ç O K L U Orijinal sıra 1 201.355 2 173.845 3 136.325 T E S T İ**** Testten sonra 1 201.355 2 173.845 3 136.325 a b c Hko=722,874’dir. Varyans analizi sonuçlarına uygulanan Duncan testi sulamanın yaprak alanına etkisini üç farklı grup oluşturarak açıkça ortaya koymaktadır. Diğer bir deyişle, sulama artışına paralel olarak yaprak alanının da arttığı görülmektedir. ABA ve prolin uygulamasında ise Duncan testine göre kontrol grubu en küçük yaprak alanına sahip olup tek başına, diğer beş farklı uygulama ise hep birlikte bir grup oluşturmuştur. 3.2. 2004 Fidanlık Bulguları 3.2.1. Boy artımı Fidanlıkta 2004 yılı içerisinde ABA ve prolin ile sulama işlemleriyle birlikte başlatılan boy ölçümlerinin yaz kuraklığı sonundaki boy farklarından elde edilen sonuçlara varyans analizi uygulanmıştır. ABA ve prolin uygulamalarının etkisi ise istatistiksel önemde bulunmamıştır. Sulama kısıtlarının boy üzerindeki etkisi istatistiksel anlamda önemli çıkması nedeniyle sonuçlara Duncan testi uygulanalarak gruplar belirlenmiştir. Tarla kapasitesinin % 25’i oranında sulanan fidanlarda en düşük, % 75 oranında sulanan fidanlarda ise en yüksek olmak üzere boy artımında su kısıtına paralel olarak üç farklı grup oluşmuştur. Çizelge 4. Fidanlıkta yetiştirilen defnelerde boy artımı sonuçlarına uygulanan varyans analiz tablosu Table 4. The variance analysis of elongation of seedlings in nursery Kullanılan Değişkenler Tekerrür FaktörA FaktörB Tekerrür ABA-Prolin SULAMA 13 Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 2 6 3 Analizi yapılan karakter: Boy artımı VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Serbestlik derecesi Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Kareler toplamı 1 5 2 10 17 35 Kareler ortalaması 0.200 0.726 19.736 0.633 2.196 23.490 0.200 0.145 9.868 0.063 0.129 0.671 Hesaplanan F Alfa tipi hata ihtimali 0.2292 0.3848 0.0000 0.8739 1.545ns 1.125ns 76.402*** 0.490ns Çizelge 5. Fidanlıktaki defne fidanlarının boy artımına sulamanın etkisini gösteren Duncan çoklu testi Table 5. Results of Duncan multiple range test for irrigation on elongation of seedlings in nursery Test Edilen Karakter: Boy artımı Ana faktör: Sulama ****D U N C A N Ç O K L U T E S T İ**** Orijinal sıra 1 2 3 Testten sonra 1 2 3 3.106 2.273 1.294 3.106 2.273 1.294 a b c Hko=0.129’dir. 3.2.2. Yaşama Yüzdesi Fidanlıkta yaz kuraklığı ardından elde edilen canlı birey sayılarına uygulanan varyans analizi sonuçlarına göre ABA-prolin uygulaması ve sulama ile bu işlemler arasındaki interaksiyon istatistiksel anlamda önemli olmuştur. %75 ve %50 sulamalarda 50 μM ABA + Prolin (2 no’lu işlem) uygulamasında en yüksek yaşam yüzdesi (sırasıyla %90 ve %92) belirlenmiştir. Buna karşın %25 sulamada tek başına prolin (5 no’lu işlem) uygulaması en yüksek yaşama yüzdesine (%52) sahip olmuştur. 14 Çizelge 6. Fidanlık denemesinde defne fidanlarının yaşama yüzdelerinin varyans analiz tablosu Table 6. The variance analysis of surviving percentage of seedlings in nursery Kullanılan Değişkenler Tekerrür Tekerrür Seviyesi 1 2 FaktörA ABA-Prolin Seviyesi 1 6 FaktörB SULAMA Seviyesi 1 3 Analizi yapılan karakter: Yaşama yüzdesi Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Serbestlik derecesi 1 5 2 10 17 35 VARYANS ANALİZ TABLOSU Kareler Kareler Hesaplanan toplamı ortalaması F 100.000 2308.000 11122.667 2381.333 964.000 16876.000 100.000 461.600 5561.333 238.133 56.706 482.171 1.763ns 8.140*** 98.073*** 4.199** Alfa tipi hata ihtimali 0.1995 0.0007 0.0000 0.0050 Çizelge 7. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yaşama yüzdesi üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 7. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline on surviving percentage of seedlings in nursery Fidanlık yaşama yüzdesi Duncan çoklu testi %75 SULAMA %50 SULAMA %25 SULAMA 5 52.000 a 2 92.000 a 2 90.000 a 4 42.000 ab 4 92.000 a 1 88.000 ab 1 40.000 ab 1 88.000 ab 4 72.000 bc 3 40.000 ab 3 76.000 ab 3 64.000 c 2 30.000 b 5 72.000 b 6 64.000 c 6 30.000 b 6 52.000 c 5 62.000 c Hko=56.706’dir 15 Fidanlık yaşama yüzdesi Duncan çoklu testi ABA1+ ABA2+ Prolin Prolin 1 88.000 a 2 92.000 a 2 88.000 a 1 90.000 a 3 40.000 b 3 30.000 b Hko=56.706’dir. ABA1 ABA2 Prolin Kontrol 2 76.000 a 1 64.000 a 3 40.000 b 2 92.000 a 1 72.000 b 3 42.000 c 2 72.000 a 1 62.000 ab 3 52.000 b 1 64.000 a 2 52.000 a 3 30.000 b Varyans analizi sonuçlarına uygulanan Duncan testine göre%75 ve %50 sulamada uygulamalar üç grup oluştururken, %25 sulamada iki grup oluşmuştur. Su kısıtı artmasıyla (%50 ve %25) ABA-prolin uygulaması yapılmayan kontrol grubunun, yaşama yüzdesi en düşük grup olarak en alt sırada yer aldığı görülmektedir. 3.2.3. Yaprak Oransal Su İçeriği (RWC) Defne fidanlarının yapraklarında ölçülen oransal su içeriği miktarlarına uygulanan varyans analizinde yapraktaki oransal su içeriği üzerinde, ABA ve prolin uygulamasının istatistiksel anlamda önemli bir etkisinin olmadığı, ancak sulamanın ve iki işlem arasındaki interaksiyonun önemli olduğu belirlenmiştir. Çizelge 8. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarının oransal su içeriklerinin varyans analiz tablosu Table 8. The variance analysis of leaf relative water content of seedlings in nursery Kullanılan Değişkenler Tekerrür Tekerrür FaktörA ABA-Prolin FaktörB SULAMA Analizi yapılan karakter: RWC Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 2 6 3 VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Serbestlik derecesi 2 5 2 10 34 53 Kareler toplamı Kareler ortalaması 6.448 74.713 850.653 1010.834 443.171 2385.819 3.224 14.943 425.326 101.083 13.034 45.015 16 Hesaplanan F 0.247ns 1.146ns 32.631*** 7.755*** Alfa tipi hata ihtimali 0.7842 0.3553 0.0000 0.0000 Çizelge 9. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yaprak oransal su içeriği üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 9. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline on leaf relative water content of seedlings in nursery %75 SULAMA 2 97.490 a 1 92.977 ab 4 88.497 bc 3 87.297 bc 5 86.203 c 6 82.197 c Fidanlık RWC Duncan çoklu testi %50 SULAMA %25 SULAMA 3 93.527 a 4 96.720 a 5 84.080 b 6 96.097 a 6 82.583 bc 2 92.867 ab 1 80.967 bc 1 92.063 ab 4 79.983 bc 5 89.233 b 2 76.993 c 3 88.803 b Hko=13.034’dir Fidanlık RWC Duncan çoklu testi ABA1+ ABA2+ Prolin Prolin 1 92.977 a 1 97.490 a 2 92.063 a 2 92.867 a 3 80.967 b 3 76.993 b Hko=13.034’dir. ABA1 3 93.527 a 2 88.803 a 1 87.297 a ABA2 2 96.720 a 1 88.497 b 3 79.983 c Prolin Kontrol 2 89.233 a 1 86.203 a 3 84.080 a 2 96.097 a 3 82.583 b 1 82.197 b Sulamanın ABA ve prolin uygulamasına RWC değerleri açısından etkisi Duncan testi ile ortaya konulmuştur. Bu sonuçlara göre; %75 sulamada RWC değerleri açısından istatistiksel anlamda önemli farklılıklar içeren üç grup oluşmuştur. Bu gruplardan, 50 μM ABA + Prolin (2 no’lu işlem) uygulaması yapılan fidanlar en yüksek, kontrol grubu ise (6 no’lu işlem) en düşük oransal su içeriği değerine sahiptir. %50 sulamada ise istatistiksel önemde farklı iki grup oluşmuştur. Bu sulamada 50 μM ABA uygulaması (4 no’lu işlem) yapılan fidanlar en yüksek, prolin uygulaması (3 no’lu işlem) yapılan fidanlar ise en düşük oransal su içeriği değerine sahip olmuştur. %25 sulama ise 100 μM ABA (3 no’lu işlem) uygulanması; en yüksek oransal su içeriği değeri ile tek başına birinci grubu, 5, 6, 1, 4 ikinci grubu, 2 en düşük RWC değeri ile 6, 1, 4 ile birlikte üçüncü grubu oluşturmuştur. 17 Bunun yanı sıra ABA ve prolin uygulamalarının, sulama üzerine RWC değerleri açısından etkisinin test edildiği Duncan testi sonuçlarına göre; 3 ve 5 no’lu uygulamalarda su kısıtının istatistiksel önemde bir fark oluşturmadığı bulunmuştur. 1 ve 2 numaralı uygulamalarda iki farklı grup oluştuğu ve sıralamanın %75,%50, %25 şeklinde olduğu görülmektedir. 4 no’lu uygulamada 3 (%50, %75,%25), 6 no’lu uygulamada ise iki farklı grup oluşmuştur (%50, %25-%75). 3.2.4. Bitki Su Potansiyeli (MPa) Fidanlıkta yetiştirilen defne fidanlarında ölçülen ozmotik basınç değerlerine varyans analizi uygulanmıştır. Bu sonuçlara göre ABA ve prolin uygulaması ile sulamanın bitki su potansiyeli üzerinde etkisinin istatistiksel anlamda önemli olduğu belirlenmiştir. Ayrıca her iki işlem arasındaki ilişkinin de istatistiksel önemde olduğu bulunmuştur. Çizelge 10. Fidanlıktaki defne fidanlarının bitki su potansiyellerinin varyans analiz tablosu Table 10. The variance analysis of water potential (osmotic pressure) of seedlings in nursery Kullanılan Değişkenler Tekerrür FaktörA FaktörB Tekerrür ABA-Prolin SULAMA Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 2 6 3 Analizi yapılan karakter: Bitki su potansiyeli Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel VARYANS ANALİZ TABLOSU Serbestlik Kareler Kareler Hesaplanan derecesi toplamı ortalaması F 2 5 2 10 34 53 0.006 1.198 5.196 0.603 0.081 7.085 0.003 0.240 2.598 0.060 0.002 0.134 18 1.338ns 100.153*** 1086.140*** 25.225*** Alfa tipi hata ihtimali 0.2753 0.0000 0.0000 0.0000 Çizelge 11. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların bitki su potansiyelleri üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 11. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline on water potential (osmotic pressure) of seedlings in nursery Fidanlık bitki su potansiyeli Duncan çoklu testi %75 SULAMA %50 SULAMA %25 SULAMA 5 2.530 a 3 1.920 a 3 1.630 a 2 2.300 b 2 1.730 b 6 1.543 b 3 2.300 b 6 1.680 bc 2 1.500 b 6 2.300 b 5 1.680 bc 5 1.500 b 4 2.020 c 1 1.630 c 1 1.327 c 1 1.720 d 4 1.600 c 4 1.180 d Hko=0.002 dir Fidanlık bitki su potansiyeli Duncan çoklu testi ABA1+ Prolin ABA2+ Prolin 3 1.720 a 3 2.300 a 2 1.630 b 2 1.730 b 1 1.327 c 1 1.500 c Hko=0.002 dir. ABA1 ABA2 Prolin Kontrol 3 2.300 a 2 1.920 b 1 1.630 c 3 2.020 a 2 1.600 b 1 1.180 c 3 2.530 a 2 1.680 b 1 1.500 c 3 2.300 a 2 1.680 b 1 1.543 c Varyans analizi sonuçlarına uygulanan Duncan testi ile sulamanın ABA ve prolin uygulamasına ozmotik basınç açısından etkisi incelenmiştir. Buna göre %75 ve % 25 sulamada uygulamalar ozmotik basınç değerleri açısından istatistiksel önemde 4, %50 sulama ise üç farklı grup oluşturmaktadır. ABA ve prolin uygulamasının sulama üzerinde ozmotik basınç değeri açısından etkisi Duncan testi ile ortaya konulmuştur. Bu sonuçlara göre bütün uygulamalardaki sulamalarda en yüksek su potansiyeli %25 sulamada belirken, değerler %50, %75 sulamaya göre azalmaktadır ve istatistiksel anlamda önemli farklılıklar içeren üç grup oluşturmuştur. 3.2.5. Fotosistem II aktivitesi (FV/FM oranı) Fidanlıkta yetiştirilen defnelerdeki fotosentetik verim ölçümlerine uygulanan varyans analizine göre; ABA ve prolin uygulaması, sulama ve her iki işlem arasındaki ilişki istatistiksel önemde değildir. Bu amaçla grafik ortalamalar kullanılarak elde edilmiştir. 19 0,9 0,8 0,7 FV/FM Oranı 0,6 0,5 %75 Sulama 0,4 %50 Sulama 0,3 %25 Sulama 0,2 0,1 0 ABA1+ Prolin ABA2+ Prolin ABA1 ABA2 Prolin Kontrol Şekil 2. Fidanlık denemesindeki fidanlarda fotosistem II aktivitesi Figure 2. Fotosystem II activitiy (FV/FM ) of seedlings in the nursery 3.2.6. İçsel Hormon Analizleri Sonuçları 3.2.6.1. ABA (Absisik Asit) Serada yaz kuraklığını geçiren fidanlardan alınan yaprak örneklerinden elde edilen içsel ABA miktarlarına ait verilere varyans analizi uygulanmıştır. Bu sonuçlara göre ABA ve prolin uygulaması ile sulama işlemlerinin içsel ABA miktarı üzerine etkisi ve birbirleri ile ilişkileri istatistiksel anlamda önemlidir (%0.1). Uygulamalar arasındaki interaksiyonun önemli çıkması nedeniyle sulamanın ABA ve prolin uygulamasına içsel ABA miktarı açısından etkisi Duncan testi ile belirlenmiştir. Çizelge 12. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel ABA miktarlarının varyans analiz tablosu Table 12. Table the variance analysis of leaf abscisic acid (ABA) content of seedlings in nursery Kullanılan Değişkenler Tekerrür FaktörA FaktörB TEKERRÜR HORMON SULAMA Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 20 3 6 3 Analizi yapılan karakter: ABA VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Serbestlik derecesi Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Kareler toplam 2 5 2 10 34 53 Kareler ortalaması Hesaplanan F 0.317 17.758 13.437 16.648 0.760 5.823 0.417ns 23.371*** 17.684*** 21.910*** 0.634 88.792 26.875 166.483 25.835 308.618 Alfa tipi hata ihtimali 0.6677 0.0000 0.0000 0.0000 Çizelge 13. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel ABA miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 13. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline treatments on leaf abscisic acid (ABA) content of seedlings in nursery %75 SULAMA 3 2.110 a 5 1.857 a 1 1.717 a 4 1.700 a 6 1.630 a 2 1.387 a Fidanlık ABA Duncan çoklu testi %50 SULAMA %25 SULAMA 6 6.423 a 5 10.897 a 1 2.460 b 6 2.787 b 5 2.417 b 1 2.340 b 3 2.047 b 3 2.120 b 2 1.860 b 2 1.277 b 4 1.580 b 4 1.247 b Hko=0.760’dir. Fidanlık ABA Duncan çoklu testi ABA1+ Prolin ABA2+ Prolin ABA1 ABA2 3 2.460 a 3 1.860 a 2 2.340 a 1 1.387 a 1 1.717 a 2 1.277 a Hko=0.760’dir. 2 2.120 a 1 2.110 a 3 2.047 a 1 1.700 a 3 1.580 a 2 1.247 a 21 Prolin 2 10.897 a 3 2.417 b 1 1.857 b Kontrol 3 6.423 a 2 2.787 b 1 1.630 b Bu sonuçlara göre %75 sulamanın içsel ABA miktarı açısından ABA ve prolin uygulamaları arasında istatistiksel anlamda her hangi bir farklılığa neden olmadığı belirlenmiştir. %50 ve %25 sulamalarda ise iki farklı grup oluşmuştur. %50 sulamada en yüksek ABA içeriği ile 5 (1µM prolin) no’lu uygulama tek başına, diğer uygulamalar ise birlikte iki grup oluşmuştur. %25’de ise kontrol uygulaması değerlerinden ayrılarak en yüksek ABA içeriğine ortaya koyan grup olurken, diğer uygulamalar birlikte ikinci grubu oluşturmuştur. Diğer yandan ABA ve prolin uygulamasının sulamalar üzerine etkisi Duncan testi ile belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre, 1 (100µM ABA + 1µM prolin, 2 (50µM ABA + 1µM prolin), 3 (100µM ABA) ve 4 (50µM ABA) numaralı uygulamaların da istatistik önemde bir farklılığa neden olmadığı görülmektedir. Diğer iki uygulama olan 5 (1µM prolin) ve 6 (kontrol) no’lu uygulamalarda iki farklı grup oluşmuştur. 5 no’lu uygulamada %50’lik sulama en yüksek ABA içeriği ile; 6 no’lu uygulamada %25’lik sulama en yüksek ABA içeriği ile tek başına, diğer iki sulama ise birlikte grup oluşturmuştur. 3.2.6.2. Gibberellik Asit Serada yaz kuraklığını geçiren fidanlardan alınan yaprak örneklerinden elde edilen içsel GA3 miktarlarına ait verilere varyans analizi uygulanmıştır. Varyans analiz sonuçlarına göre fidanlara uygulanan ABA ve prolinin içsel GA3 miktarına etkisi istatistiksel önemde (%0.1) olmakla birlikte, sulama işlemi istatistiksel önemde değildir. İki uygulama arasındaki ilişki ise yine istatistiksel anlamda önemlidir (%0.1). Bu varyans sonuçlarına göre içsel GA3 miktarı üzerinde; sulamanın, ABA ve prolin uygulamasına etkisi Duncan testi ile belirlenmiştir. Buna göre %75’lik sulamada en yüksek GA3 içeriği kontrol grubunda (6 no’lu uygulama), en düşük GA3 içeriği ise 1µM prolin uygulamasında (5 no’lu uygulama) olmuştur. % 75’lik sulama da istatistik anlamda 3 farklı grup oluşmuştur. 22 Çizelge 14. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel giberelik asit miktarlarının varyans analiz tablosu Table 14. The variance analysis of leaf gibberelic acid (GA3) content of seedlings in nursery Analizi yapılan karakter: GA3 VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Serbestlik derecesi Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel 2 5 2 10 34 53 Kareler toplam Kareler ortalaması Hesaplanan F 6.419 818.506 277.285 756.253 118.470 306.612 0.054ns 6.909*** 2.341ns 6.384*** 12.839 4092.532 554.569 7562.530 4027.966 16250.436 Alfa tipi hata ihtimali 0.9374 0.0003 0.1099 0.0001 Çizelge 15. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel giberelik asit miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 15. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline on leaf gibberelic acid (GA3) content of seedlings in nursery %75 SULAMA 6 39.360 a 1 33.000 ab 4 22.767 abc 2 18.767 bc 3 5.867 c 5 5.407 c Hko=118.470’dir. Fidanlık GA3 miktarı Duncan çoklu testi %50 SULAMA %25 SULAMA 5 56.460 a 2 30.767 a 6 27.220 b 6 18.410 ab 2 9.230 bc 5 18.027 ab 1 7.387 c 3 5.317 b 3 2.017 c 4 3.767 b 4 1.307 c 1 1.837 b Fidanlık GA3 miktarı Duncan çoklu testi ABA1+ ABA2+ ABA1 ABA2 Prolin Prolin Prolin 1 33.000 a 3 30.767 a 1 5.867 a 1 22.767 a 2 56.460 a 2 7.387 b 1 18.767 ab 3 5.317 a 3 3.767 b 3 18.027 b 3 1.837 b 2 9.230 b 2 2.017 a 2 1.307 b 1 5.407 b Hko=118.470 dir. 23 Kontrol 1 39.360 a 2 27.220 ab 3 18.410 b %50’lik sulamada istatistiksel anlamda 3 farklı grup oluşurken, 1µM prolin uygulamasında (5 no’lu uygulama) en yüksek, 50µM ABA (4 no’lu uygulama) en az GA3 içeriğine sahip olmuştur. %25’lik sulamada 50µM ABA + prolin (2 no’lu uygulama) en yüksek GA3 içeriğine, 100µM ABA + prolin (1 no’lu uygulama) ise en düşük GA3 içeriğine sahip olmakta ve uygulamalar istatistiksel anlamda farklı iki grup oluşturmaktadır. İçsel GA3 miktarları açısından ABA ve prolin uygulamalarının sulama işlemleri üzerine etkisi yine Duncan testi ile belirlenmiştir. Test sonuçlarına göre 1, 2, 4, 5 ve 6 no’lu uygulamalar sulama üzerine içsel GA3 miktarı açısından etkili olmuş ve sulamalar istatistiksel olarak farklı iki grup oluşturmuştur. Fakat 3 no’lu uygulama, sulamalar üzerinde, istatistiksel olarak farklı grupların oluşmasında etkili olmamıştır. 3.2.6.3. Zeatin İçsel zeatin sonuçlarına ait varyans analizi incelendiğinde, zeatin miktarlarına ABA ve prolin uygulamasının etkili fakat %5 alfa seviyesinde olduğu, sulamaların ise %0.1 seviyesinde önemli olduğu görülmektedir. Her iki işlemin birbiriyle ilişkisi ise %1 seviyesinde önemlidir. Sulama işleminin ABA ve prolin uygulamalarına içsel zeatin miktarı açısından etkisini belirlemek amacıyla yapılan Duncan testi sonuçlarına göre %50 sulama herhangi bir farklı grup oluşturmamıştır. %75 lik sulamada 100µM ABA (3 no’lu uygulama) uygulaması en fazla zeatin içeriğine, 100µM ABA + prolin (1 no’lu uygulama) uygulaması ise en düşük zeatin içeriğine sahiptir ve uygulamalar istatistiksel anlamda önemli 3 farklı grup oluşturmuştur. %25’lik sulamada 2 no’lu uygulama en yüksek zeatin içeriğine sahip ve tek başına bir grup, 50µM ABA (4 no’lu uygulama) uygulaması en az zeatin içeriğine sahip olarak ve sırasıyla 6, 3, 1, 5 ve 4 no’lu uygulamalar ikinci grubu oluşturmuştur. Çizelge 16. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel zeatin miktarlarının varyans analiz tablosu Table 16. The variance analysis of leaf zeatin (Z) content of seedlings in nursery Kullanılan Değişkenler Tekerrür FaktörA FaktörB TEKERRÜR HORMON SULAMA Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 24 3 6 3 Analizi yapilan karakter: Zeatin VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Serbestlik derecesi Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel 2 5 2 10 34 53 Kareler toplam Kareler ortalaması 6.461 103.736 150.701 216.344 212.116 689.359 3.230 20.747 75.350 21.634 6.239 13.007 Hesaplanan F 0.518ns 3.326* 12.078*** 3.468** Alfa tipi hata ihtimali 0.6058 0.0149 0.0002 0.0034 Çizelge 17. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel zeatin miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 17. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline on leaf zeatin (Z) content of seedlings in nursery %75 SULAMA 3 11.860 a 2 8.397 ab 5 7.517 ab 4 5.657 bc 6 5.187 bc 1 2.607 c Hko=6.239’dir. Fidanlık zeatin miktarı Duncan çoklu testi %50 SULAMA %25 SULAMA 6 5.220 a 2 9.933 a 1 3.937 a 6 4.133 b 3 3.400 a 3 3.577 b 5 2.157 a 1 3.537 b 4 1.200 a 5 3.337 b 2 1.060 a 4 1.257 b Fidanlık zeatin miktarı Duncan çoklu testi ABA1+ Prolin 2 3.937 a 3 3.537 a 1 2.607 a ABA2+ Prolin 3 9.933 a 1 8.397 a 2 1.060 b ABA1 ABA2 1 11.860 a 3 3.577 b 2 3.400 b 1 5.657 a 3 1.257 b 2 1.200 b Prolin 1 7.517 a 3 3.337 b 2 2.157 b Kontrol 2 5.220 a 1 5.187 a 3 4.133 a Hko=6.239’dir ABA ve prolin uygulamasının içsel zeatin miktarı açısından sulama işlemlerine etkisinin Duncan testi sonuçları irdelendiğinde 1 ve 6 no’lu işlemlerde istatistiksel önemde farklılığın olmadığı gözlenmektedir. 2, 3, 4 ve 5 no’lu 25 uygulamalarda ise istatistiksel önemde iki farklı grup oluşmuştur. 3, 4 ve 5 nolu uygulamalarda en yüksek zeatin miktarı %75 sulamada ardından ise sırasıyla %25 ve %50 sulama şeklinde belirmiştir. 3.2.6.4. Indol 3- Asetik Asit (IAA) Defne yapraklarından elde edilen içsel IAA miktarlarına uygulanan varyans analizi sonuçlarına göre her iki işlemin içsel IAA miktarı üzerine etkisi istatistiksel anlamda önemli olmasına karşın (%5), işlemler arasındaki ilişki önemli değildir. ABA ve prolin uygulaması ile sulama arasında istatistik anlamda önemli bir interaksiyon olmaması nedeniyle varyans sonuçlarına uygulanan Duncan testi her uygulama için ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Çizelge 18. Fidanlıktaki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel Indol 3-Asetik Asit (IAA) miktarlarının varyans analiz tablosu Table 18. The variance analysis of leaf indole-3-acetic acid (IAA) content of seedlings in nursery Kullanılan Değişkenler Tekerrür FaktörA FaktörB TEKERRÜR HORMON SULAMA Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 3 6 3 Analizi yapılan karakter: IAA VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Serbestlik derecesi 2 5 2 10 34 53 Kareler toplam Kareler ortalaması 166.694 767.726 323.366 827.018 1521.199 3606.002 83.347 153.545 161.683 82.702 44.741 68.038 26 Hesaplanan F 1.863ns 3.432* 3.614* 1.848ns Alfa tipi hata ihtimali 0.1691 0.0129 0.0368 0.0889 Çizelge 19. Fidanlık denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel Indol 3- Asetik Asit (IAA) miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 19. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline on leaf indole-3-acetic acid (IAA) content of seedlings in nursery Test Edilen Karakter: IAA Ana faktör: ABA-prolin uygulaması ****DUNCAN ÇOKLU TESTİ**** Orijinal sıra 1 2 3 4 5 6 Testten sonra 3 13.422 5 7.231 1 6.112 4 4.688 2 2.810 6 1.902 6.112 2.810 13.422 4.688 7.231 1.902 a ab b b b b Hko=44.741’dir. Test Edilen Karakter: IAA Ana faktör: Sulama ****DUNCAN ÇOKLU TESTİ**** Orijinal sıra 1 2 3 Testten sonra 3 1 2 6.127 2.982 8.974 8.974 6.127 2.982 a ab b Hko=44.741 dir Buna göre ABA ve prolin uygulamasının içsel IAA miktarına etkisi incelendiğinde, 100µM ABA uygulaması (3 no’lu işlem) en yüksek içerikle ve 1µM prolin (5 no’lu işlem) uygulaması ile birlikte birinci grubu, 6 no’lu uygulama en az içerikle ve sırasıyla 5, 1, 4, 2 ve 6 olmak üzere ikinci grubu oluşturmuştur. Sulama işlemleri arasındaki farkı belirlemek amacıyla yapılan Duncan testi sonuçlarına göre; içsel IAA miktarı açısından sulamalar istatistiksel önemde iki grup oluşturmuştur. Buna göre en yüksek IAA miktarı %25 sulamada ardından ise sırasıyla %75 ve %50 sulama şeklinde belirmiştir. 27 3.3. 2005 Arazi Bulguları 3.3.1. Boy Artımı Araziye 2004 yılı Aralık ayında dikilen defne fidanlarında boy ölçümü, 2005 yılı vejetasyon dönemi başlangıcından yaz kuraklığı sonuna kadar yapılmıştır. Arazideki fidanların ekim ayı sonunda kontrolümüz dışında (ağaçlandırma işçileri tarafından) sökülmeleri nedeni ile vejetasyon sonu ölçümler yapılamamıştır. Bu nedenle boy artımına ilişkin istatistik analizler gerçekleştirilememiştir. Ancak ağustos sonuna kadar olan değerlerden elde edilen ortalama veriler yardımıyla aşağıda yer alan boy artım grafiği çizilmiştir. Boy Artımı (mm) 14 12 10 75% Sulama 8 6 50% Sulama 4 2 0 ABA 1+prolinABA 2+prolin ABA 1 ABA 2 Prolin Kontrol Şekil 3. 2005 arazi uygulamasında, defne fidanlarındaki boy artımı Figure3. The elongation of seedlings in the field 2005 100µM ABA + prolin, 50µM ABA + prolin, 100µM ve 50µM ABA uygulamalarının %50 sulamada fidan boyu üzerinde etkili olduğu görülmektedir. Kontrol ve tek başına prolin uygulamasında ise %75 sulama daha etkili olmuştur. 3.3.2. Yaprak Oransal Su İçeriği (RWC) Bitki yapraklarının oransal su içeriği verilerine uygulanan varyans analizi sonucu sulama işleminin RWC üzerindeki etkisinin istatistiki önemde (%0,1) olduğu, buna karşın ABA ve prolin uygulamasının istatistiksel önemde olmadığı belirlenmiştir. Her iki uygulama arasındaki ilişki istatistiki önemde (%1) etkili bulunmuştur. 28 Çizelge 20. Arazideki defne fidanlarının yapraklarının oransal su içeriklerinin varyans analiz tablosu Table 20. The variance analysis of leaf relative water content of seedlings in field Kullanılan Değişkenler Tekerrür TEKERRÜR Seviyesi 1 3 FaktörA HORMON Seviyesi 1 6 FaktörB SULAMA Seviyesi 1 3 Analizi yapılan karakter: RWC VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Serbestlik derecesi 2 5 1 5 22 35 Kareler toplam Kareler ortalaması Hesaplanan F 14.121 44.308 342.558 115.685 18.321 44.966 0.771ns 2.418ns 18.698*** 6.314** 28.242 221.542 342.558 578.424 403.057 1573.823 Alfa tipi hata ihtimali 0.4786 0.0679 0.0005 0.0012 Çizelge 21. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yaprak oransal su içeriği üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 21. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline on leaf relative water content of seedlings in the field Arazi RWC Duncan çoklu testi %75 SULAMA %50 SULAMA 3 88.663 a 4 81.480 a 5 85.843 ab 5 80.897 a 1 83.183 abc 2 76.363 a 4 80.067 bc 1 75.530 a 6 78.503 bc 6 75.340 a 2 76.250 c 3 65.883 b Hko=18.321’dir 29 Arazi RWC Duncan çoklu testi ABA1+ Prolin 2 83.183 a 1 75.530 b ABA2+ Prolin 1 76.363 a 2 76.250 a ABA1 ABA2 2 88.663 a 1 65.883 b 1 81.480 a 2 80.067 a Prolin 2 85.843 a 1 80.897 a Kontrol 2 78.503 a 1 75.340 a Hko=18.321’dir %75 sulama grubundan araziye aktarılan örneklerde, sulamanın ABA ve prolin uygulamasına etkisi test edildiğinde 50µM ABA (4 no’lu işlem) uygulama en yüksek oransal su içeriğine sahip olmak üzere sırasıyla 4, 5, 2, 1 ve 6 numaralı uygulamalar birinci grubu, 100µM ABA (3 no’lu işlem) en düşük oransal su içeriği ile tek başına ikinci grubu oluşturmuştur. İkinci sulama grubu olan %50’de ise 100µM ABA (3 no’lu işlem) uygulaması en fazla, 50µM ABA + prolin (2 no’lu işlem) uygulaması en az RWC değerine sahip olmakta ve bu farklılıklar istatistiksel anlamda üç farklı grup oluşturmaktadır. Diğer yandan ABA ve prolin uygulamalarının sulama üzerindeki etkisinin Duncan testi sonuçları incelendiğinde 100µM ABA + 1µM prolin (1 no’lu işlem) ve 100µM ABA (3 no’lu işlem) uygulamalarında sulamalar istatistiki anlamda farklı iki grup oluştururken, diğer gruplardaki farklılıklar istatistiksel anlamda önemli değildir. 3.3.3. Bitki Su Potansiyeli (MPa) Araziye aktarıldıktan 10 ay sonra fidanlarda yapılan bitki su potansiyeli sonuçlarına uygulanan varyans analizi sonucunda bitkinin su potansiyeli üzerinde ABA ve prolin uygulaması ve sulamanın etkisi istatistiksel olarak önemli (%0,1) bulunmuştur. Ayrıca işlemler arasındaki ilişki istatistiksel anlamda önemlidir (%0,1). 30 Çizelge 22. Arazideki defne fidanlarının bitki su potansiyellerinin varyans analiz tablosu Table 22. The variance analysis of water potential (osmotic pressure) of seedlings in the field Analizi yapilan karakter: Bitki su potansiyeli VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Serbestlik derecesi Kareler toplam 2 5 1 5 22 35 0.000 5.829 1.203 1.962 0.033 9.026 Kareler ortalaması Hesaplanan F 0.000 1.166 1.203 0.392 0.001 0.258 0.115ns 788.445*** 813.425*** 265.342*** Alfa tipi hata ihtimali 0.8869 0.0000 0.0000 0.0000 Çizelge 23. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların bitki su potansiyeli üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 23. Results of Duncan multiple range test for irrigation and hormone on water potential (osmotic pressure) of seedlings in the field 2 2.870 1 2.850 4 2.350 3 2.200 5 1.510 6 1.500 Arazi bitki su potansiyeli Duncan çoklu testi %75 SULAMA %50 SULAMA 2 2.933 a a 1 2.870 ab a 4 2.840 b b 6 2.500 c c 5 2.400 d d 3 1.930 e d Hko=0.001’dir. Arazi bitki su potansiyeli Duncan çoklu testi ABA1+Prolin ABA2+Prolin ABA1 ABA2 Prolin Kontrol 2 2.870 a 1 2.850 a Hko=0.001’dir. 2 2.933 a 1 2.870 a 1 2.200 a 2 1.930 b 2 2.840 a 1 2.350 b 2 2.400 a 1 1.510 b 2 2.500 a 1 1.500 b 31 Sulama açısından ABA ve prolin uygulamasının bitkinin su potansiyeline etkisini belirlemek amacıyla varyans sonuçlarına Duncan testi uygulanmıştır. Buna göre %75 sulama grubundan aktarılan fidanlarda 50µM ABA + prolin ve 100µM ABA + prolin (2 ve 1 no’lu işlemler) uygulamaları birinci, 50µM ABA ile 100µM ABA (4 ve 3 no’lu işlemler) tek başına ikinci ve üçüncü grubu, prolin ugulaması ile kontrol grubu da (5 ve 6 no’lu işlemler) birlikte dördüncü grubu oluşturmuştur. Bu grupta 100µM ABA + prolin (2 no’lu işlem) uygulamada en yüksek su potansiyeli değeri, kontrol grubunda (6 no’lu işlem) en düşük su potansiyeli değeri belirlenmiştir. %50 sulama grubundan gelen fidanlarda ise yine en yüksek su potansiyeli değeri 50µM ABA + prolin (2 no’lu işlem) uygulamasında, en düşük değer ise 100µM ABA (3 no’lu işlem) uygulamasında bulunmuştur. Sulama açısından (%50), ABA ve prolin uygulamasının su potansiyeli üzerine etkisi, incelendiğinde, fidanların istatistiksel anlamda önemli 5 farklı grup altında yer aldığı görülmüştür. ABA ve prolin uygulamasının sulama işlemlerine etkisi irdelendiğinde; 3, 4, 5 ve 6 numaralı uygulamalarda sulama işlemlerinin istatistiksel anlamda farklılık oluşturduğu görülmüştür. Buna göre 50µM ABA, prolin ve kontrol gruplarında en yüksek su potansiyeli % 50 sulama grubundan gelen örneklerde belirlenmiştir. 100µM ABA + prolin ve 50µM ABA + prolin (1 ve 2 no’lu işlemler) uygulamalarında ise sulama işlemlerindeki farklılıklar istatistik açıdan önemli değildir. 3.3.4. Fotosistem II Aktivitesi (FV/FM oranı) Bitkilerdeki fotosentetik verimi ölçerek elde ettiğimiz değerlere uygulanan varyans analizi sonuçları hem ABA ve prolin uygulaması hem de sulamanın tek başına istatistiksel anlamda önemli olmadığını göstermiştir. Fakat her iki işlem arasındaki ilişki %1 seviyesinde önemli bulunmuştur. 32 Çizelge 24. Arazideki defne fidanlarının Fotosistem II Aktivitesi (FV/FM) varyans analiz tablosu Table 24. The variance analysis of fotosystem II activitiy (FV/FM) in the field Analizi yapılan karakter: FV/FM VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Serbestlik derecesi Kareler toplam 2 5 1 5 22 35 0.007 0.143 0.002 0.317 0.318 0.787 Kareler ortalaması Hesaplanan F 0.004 0.029 0.002 0.063 0.014 0.022 0.244ns 1.981ns 0.111ns 4.381** Alfa tipi hata ihtimali 0.7868 0.1211 0.7385 0.0066 Çizelge 25. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların Fotosistem II Aktivitesi (FV/FM) üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 25. Results of Duncan multiple range test for irrigation and ABA-proline on fotosystem II activitiy (FV/FM ) of seedlings in the field 5 0.770 3 0.750 2 0.713 1 0.607 4 0.583 6 0.323 Arazi Fotosistem II Aktivitesi Duncan çoklu testi %75 SULAMA %50 SULAMA 4 0.710 a a 6 0.687 a a 3 0.650 a a 2 0.620 a a 1 0.603 a a 5 0.557 a b Hko=0.014 dir. Arazi Fotosistem II Aktivitesi Duncan çoklu testi ABA1+Prolin ABA2+Prolin ABA1 ABA2 Prolin Kontrol 1 0.607 a 2 0.603 a Hko=0.014 dir. 1 0.713 a 2 0.620 a 1 0.750 a 2 0.650 a 2 0.710 a 1 0.583 a 1 0.770 a 2 0.557 b 2 0.687 a 1 0.323 b 33 Arazi örneklerinde Fv/FM oranı açısından, sulamanın ABA ve prolin uygulamasına etkisindeki farklılıkların belirlenmesi amacıyla varyans sonuçlarına Duncan testi uygulanmıştır. Test sonucuna göre %75 sulamada kontrol grubu (6. no’lu işlem) en düşük FV/FM oranı ile tek başına grup oluşturmuştur. Prolin uygulaması (5 no’lu işlem) en yüksek FV/FM oranı ile başta olmak üzere diğer dört uygulama ile birlikte ikinci grubu oluşturmuştur. %50 sulama işleminde ise gruplar arasında istatistiksel anlamda önemli farklılıklar bulunamamıştır. ABA ve prolin uygulamalarının sulamalar üzerine etkileri test edildiğinde 1, 2, 3 ve 4 numaralı uygulamalarda istatistik önemde farklılık olmadığı, prolin uygulaması ile kontrol grubunda (5 ve 6 no’lu işlem) ise % 75 ve % 50 sulama gruplarından gelen örneklerin yapraklarında FV/FM oranlarının istatistiksel önemde farklı olduğu belirlenmiştir. 3.3.5. İçsel Hormon Analizleri Defne fidanlarının araziye dikiminden bir yıl sonra 2005 Eylül ayında alınan yaprak örneklerinden ekstre edilen ve saflaştırılan ABA, IAA, GA3 ve zeatinin HPLC analiz sonuçlarına varyans analizi uygulanmıştır. Oluşan gruplardaki farklılığı gösterebilmek için varyans analizi sonuçlarına Duncan çoklu testi uygulanmıştır. 3.3.5.1. Absisik Asit (ABA) Yapılan varyans analizi sonucunda içsel ABA miktarı ile dışarıdan uygulanan ABA ve prolin arasındaki ilişki % 0,1 seviyesinde önemli olarak belirlenmiştir. Çıkan sonuçlara uygulanan Duncan çoklu testine göre altı farklı uygulama yapılan fidanlarda, ABA miktarı istatistiksel anlamda 3 farklı grup oluşturmaktadır. ABA miktarı en fazla 100µM ABA uygulamasında (3 no’lu işlem) olmak üzere 3, 6, 4, 2 bir grubu, 6, 4, 2 ve 1 diğer bir grubu oluştururken, en az ABA miktarının belirlendiği prolin uygulaması (5 no’lu işlem) ise tek başına üçüncü bir grup oluşturmaktadır. Çizelge 26. Arazideki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel ABA miktarlarının varyans analiz tablosu Table 26. The variance analysis of leaf abscisic acid (ABA) content of seedlings in the field Kullanılan Değişkenler Tekerrür FaktörA FaktörB TEKERRÜR HORMON SULAMA Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 34 3 6 2 Analizi yapılan karakter: ABA VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Serbestlik derecesi Kareler toplam 2 5 1 5 22 35 0.008 140.851 1.716 21.042 56.853 220.471 Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Kareler ortalaması Hesaplanan F 0.004 28.170 1.716 4.208 2.584 6.299 0.002ns 10.901*** 0.664ns 1.629ns Alfa tipi hata ihtimali 0.9899 0.0001 0.4291 0.1937 Çizelge 27. Arazi denemesinde ABA-prolin uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel ABA miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 27. Results of Duncan multiple range test for ABA-proline on leaf abscisic acid (ABA) content of seedlings in the field Test Edilen Karakter: ABA Ana faktör: Hormon ****D U N C A N Ç O K L U T E S T İ**** Orijinal sıra 1 2 3 4 5 6 Hko=2.584’dir Testten sonra 3 6 4 2 1 5 4.540 5.668 7.315 5.840 1.045 6.072 7.315 6.072 5.840 5.668 4.540 1.045 a ab ab ab b c 3.3.5.2. Gibberellik Asit (GA3) Araziden alınan örneklerden elde edilen sonuçlara yapılan varyans analizi sonucunda içsel GA3 miktarı ile dışarıdan uygulanan ABA ve prolin, ve sulama arasındaki ilişki % 0,1 alfa seviyesinde önemli bulunmuştur. Ayrıca işlemler arasındaki interaksiyon da % 0,1 alfa seviyesinde önemlidir. 35 ABA ve prolin işlemlerinin ve fidanların sulanma miktarlarının araziye aktarılan fidanların yapraklarında içsel GA3 miktarı üzerinde gruplaşma etkisini belirlemek amacıyla varyans sonuçlarına Duncan çoklu testi uygulanmıştır. Çizelge 28. Arazideki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel giberelik asit miktarlarının varyans analiz tablosu Table 28. The variance analysis of leaf gibberelic acid (GA3) content of seedlings in the field Kullanılan Değişkenler Tekerrür TEKERRÜR FaktörA HORMON FaktörB SULAMA Analizi yapılan karakter: GIB Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 3 6 2 VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Serbestlik derecesi 2 5 1 5 22 35 Kareler toplam 3.861 6046.328 3131.335 5127.017 2421.008 16729.549 Kareler ortalaması Hesaplanan F 1.931 1209.266 3131.335 1025.403 110.046 0.018ns 10.989*** 28.455*** 9.318*** Alfa tipi hata ihtimali 0.9708 0.0001 0.0001 0.0002 Çizelge 29. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel giberelik asit miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 29. Results of Duncan multiple range test for irrigation and hormone on leaf gibberelic acid (GA3) content of seedlings in the field Arazi GA3 miktarı Duncan çoklu testi %75 SULAMA %50 SULAMA 2 48.437 a 1 72.137 a 3 34.980 ab 5 70.520 a 6 25.147 b 2 62.287 ab 1 24.150 b 6 48.220 b 5 23.977 b 4 17.527 c 4 19.500 b 3 17.417 c Hko=110.046’dir. 36 Arazi GA3 miktarı Duncan çoklu testi ABA1+ ABA2+ Prolin Prolin 2 72.137 a 2 62.287 a 1 24.150 b 1 48.437 a Hko=110.046’dir. ABA1 1 34.980 a 2 17.417 a ABA2 Prolin Kontrol 1 19.500 a 2 17.527 a 2 70.520 a 1 23.977 b 2 48.220 a 1 25.147 b Buna göre ABA ve prolin uygulamasının %75 sulamadaki etkisi sonucu örnekler; 50µM ABA + prolin (2 no’lu işlem) uygulamasında en yüksek GA3 içeriğine sahip olmak üzere 50µM ABA + prolin ve 100µM ABA (2 ve 3 no’lu işlem) uygulaması ilk grubu oluşturmuştur. 50µM ABA (4 no’lu işlem) en düşük az GA3 içeriğine sahip olmak üzere sırasıyla 3, 6, 1, 5 ve 4 numaralı uygulamalar ikinci grubu oluşturmuştur. %50 sulama uygulanmasından gelen fidanlarda ABA ve prolin uygulamasının arazi koşullarında yapraklardaki GA3 miktarları açısından grup oluşumuna etkisinde Duncan testi sonucunda 100µM ABA + prolin uygulaması (1 no’lu işlem) en yüksek GA3 içeriğine sahip olmak üzere 1, 5, 2 birinci grubu oluşturmuştur. 2 ve 6 no’lu işlemler diğer bir grubu; 100µM ABA (3 no’lu işlem) uygulaması ise en düşük GA3 içeriğine sahip olmak üzere 4 ve 3 no’lu işlemler üçüncü grubu oluşturmuştur. Fidanlara uygulanan her iki işlem arasındaki interaksiyon % 0.1 alfa seviyesinde önemli olduğundan her bir işlem diğerinin altında Duncan testine tabi tutulmuştur. Bu amaçla bir kez de, hormon etkisindeki sulama test edilmiştir. Buna göre 100µM ABA + prolin, prolin ve kontrol (1, 5 ve 6 no’lu işlemler) %75 ve %50 sulama uygulaması içsel GA3 miktarı üzerinde etkili bulunmuş ve farklı iki grup oluşturmuştur. Buna karşın 50µM ABA + prolin, 100µM ABA ve 50µM ABA (2, 3, 4 no’lu işlemler) uygulamalarının sulama açısından içsel GA3 miktarına etkisi olmamıştır. 3.3.5.3. Zeatin Uygulanan varyans analizine göre; örnekler içsel zeatin miktarına; ABA ve prolin uygulamasının etkisi %0,1 seviyesinde, sulamanın etkisi ise %1 seviyesinde istatistiksel anlamda önemli bulunmuştur. Ayrıca her iki işlem arasında interaksiyon da %0,1 seviyesinde önemlidir. Bu farklılıkların nasıl gruplaşacağı ise Duncan testi ile belirlenmiştir. 37 Çizelge 30. Arazideki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel zeatin miktarlarının varyans analiz tablosu Table 30. The variance analysis of leaf zeatin (Z) content of seedlings in field Kullanılan Değişkenler Tekerrür FaktörA FaktörB TEKERRÜR HORMON SULAMA Seviyesi 1 Seviyesi 1 Seviyesi 1 3 6 2 Analizi yapilan karakter: Zeatin VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel Serbestlik derecesi Kareler toplam 2 5 1 5 22 35 10.227 169.872 18.547 310.839 37.777 547.263 Kareler ortalaması 5.113 33.974 18.547 62.168 1.717 15.636 Hesaplanan F 2.978ns 19.785*** 10.801** 36.204*** Alfa tipi hata ihtimali 0.0703 0.0000 0.0036 0.0000 Çizelge 31. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel zeatin miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 31. Results of Duncan multiple range test for irrigation and hormone on leaf zeatin (Z) content of seedlings in field 1 9.017 3 7.797 4 4.357 6 3.460 5 2.367 2 2.030 Arazi zeatin miktarı Duncan çoklu testi %75 SULAMA %50 SULAMA 6 15.453 a a 5 7.813 b a 1 4.533 c b 4 4.227 c b 2 2.847 c b 3 2.767 c b Hko=1.717’dir. 38 Arazi zeatin miktarı Duncan çoklu testi ABA1+ Prolin ABA2+ Prolin 1 9.017 a 2 2.847 a 2 4.533 b 1 2.030 a Hko=1.717’dir. ABA1 1 7.797 a 2 2.767 b ABA2 1 4.357 a 2 4.227 a Prolin 2 7.813 a 1 2.367 b Kontrol 2 15.453 a 1 3.460 b Sulamanın, ABA+prolin uygulamasına etkisi test edildiğinde %75 sulamanın iki grup, %50 sulamanın ise 3 grup oluşturduğu görülmektedir. %75 sulamada içsel zeatin miktarları açısından, 1 en yüksek miktarı içermek üzere 100µM ABA + prolin (1no’lu işlem) ve 100µM ABA (3 no’lu işlem) uygulamaları bir grup; 50µM ABA + 1µM prolin (2 no’lu işlem) en düşük miktarda olmak üzere 4, 5, 6, 2 numaralı uygulama ikinci grubu oluşturmuştur. Sulamanın % 50 olduğu durumda ise içsel zeatin miktarları açısından kontrol (6 no’lu işlem) en yüksek zeatin miktarı ile ve tek başına bir grup, prolin (5 no’lu işlem) tek başına ayrı bir grup oluşturmuştur. 100µM ABA (3 no’lu işlem) en düşük miktarda olmak üzere 1, 4, 2, 3 üçüncü grubu oluşturmuştur. ABA+prolin uygulamasının sulamaya içsel zeatin miktarı açısından etkisine bakıldığında 100µM ABA + prolin, 100µM ABA, prolin ve kontrol (1, 3, 5, 6 no’lu işlemler), uygulamalarında %75 ve %50 sulamalar farklı gruplarda yer almıştır. Farklılık olan prolin ve kontrol (5 ve 6 no’lu işlemler) gruplarında %50’lik sulamada daha yüksek zeatin miktarı belirirken, 100µM ABA + prolin ve 100µM ABA (1 ve 3 no’lu işlemler) uygulamalarında %75’lik sulamada zeatin miktarı daha yüksek bulunmuştur. Ancak 50µM ABA + 1µM prolin ve 50µM ABA (2 ve 4 no’lu işlemler) uygulamalarında farklılık istatistiksel önemde bulunamamıştır. 3.3.5.4. Indol-3-Asetik Asit (IAA) Araziden alınan örneklerde yapılan ölçüm sonucunda belirlenen IAA miktarlarına uygulanan varyans analizi sonucunda ABA ve prolin uygulamasının içsel IAA miktarına istatistiksel anlamda etkisinin önemli (%0,1) sulamanın ise bu anlamda önemli olmadığı bulunmuştur. Fakat her iki işlem arasındaki ilişki yine istatistiksel anlamda %0,1 seviyesinde önemli bulunmuştur. 39 Çizelge 32. Arazideki defne fidanlarının yapraklarındaki içsel Indol 3- Asetik Asit (IAA) miktarlarının varyans analiz tablosu Table 32. The variance analysis of leaf indole-3-acetic acid (IAA) content of seedlings in the field Analizi yapılan karakter: IAA VARYANS ANALİZ TABLOSU Varyasyon kaynağı Serbestlik derecesi Tekerrür Faktör-A Faktör-B A*B Hata Genel 2 5 1 5 22 35 Kareler toplam Kareler ortalaması Hesaplanan F 139.409 965.161 481.656 2071.707 145.896 547.272 0.956ns 6.615*** 3.301ns 14.200*** 278.818 4825.804 481.656 10358.537 3209.702 19154.517 Alfa tipi hata ihtimali 0.4023 0.0009 0.0797 0.0000 Çizelge 33. Arazi denemesinde ABA-prolin ve sulama uygulamalarının fidanların yapraklarındaki içsel Indol 3- Asetik Asit (IAA) miktarları üzerine etkisinin Duncan çoklu testi Table 33. Results of Duncan multiple range test for irrigation and hormone on leaf indole-3-acetic acid (IAA) content of seedlings in the field 1 80.123 4 15.400 5 13.217 2 9.360 3 6.100 6 3.900 Arazi IAA miktarı Duncan çoklu testi %75 SULAMA %50 SULAMA 2 29.847 a a 3 24.887 ab b 4 21.540 abc b 5 5.187 bc b 6 2.307 bc b 1 0.440 c b Hko=145.896’dir Arazi IAA miktarı Duncan çoklu testi ABA1+ ABA2+ Prolin Prolin 1 80.123 a 2 29.847 a 2 0.440 b 1 9.360 b Hko=145.896’dir ABA1 ABA2 2 24.887 a 1 6.100 a 2 21.540 a 1 15.400 a 40 Prolin 1 13.217 a 2 5.187 a Kontrol 1 3.900 a 2 2.307 a Varyans analiz sonuçlarına uygulanan Duncan testine göre; içsel IAA miktarında sulamanın, ABA ve prolin uygulaması üzerine etkisi test edilmiş ve % 75 sulamada denemedeki altı grubun test sonucunda iki farklı grup oluşturduğu belirlenmiştir. 100µM ABA + prolin (1 no’lu işlem) uygulaması en yüksek IAA miktarının belirlendiği grup olarak tek başına grup oluşturmuş, kontrol (6 no’lu işlem) ise en düşük IAA miktarına sahip olmak üzere diğerleri ile birlikte ikinci grubu oluşturmuştur. %50 sulamada üç farklı grup oluşmuş, bunlardan 50µM ABA + prolin (2 no’lu işlem) uygulama en yüksek, 100µM ABA + prolin (1 no’lu işlem) uygulama ise en az miktarda içsel IAA içeren uygulama olmuştur. Hormonun sulama üzerine etkisindeki farklılıkların test edildiği Duncan testi sonuçlarına göre istatistiksel anlamda farlılık sadece 100µM ABA + prolin ve 50µM ABA + prolin (1 ve 2 no’lu işlemler) uygulamalarında görülmüştür. 3.4. Fidan Harcı Analiz Sonuçları Çizelge 34. Fidanlık denemesinde kullanılan harç materyaline ait analiz sonuçları Table 34. Analysis results of mortar material used in nursery Harç Organik madde (%) 10,304 MAKRO ELEMENTLER K Ca N (%) P (ppm) (ppm) (ppm) 0,515 43 573 4100 ECx10-3 pH 7,02 (mmhos/cm) 0,266 Fidanların yetişme ortamı olarak hazırlanan tüp harcı mil: torf: orman toprağı: gübre: kum (3:3:2:2:0.5) oranında hazırlanan karışımdan elde edilmiştir. Harç materyalinin organik maddesi, makro besin elementlerinden azot (N), fosfor (P), potasyum (K), kalsiyum (Ca), harç reaksiyonu ve tuzluluğu analizlerle belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre harçda; reksiyonu (pH) nötr ve tuzsuz, organik maddece çok zengin, azot, potasyum ve fosfor yüksek, kalsiyumun ise çok yüksek değerlerde olduğu belirlenmştir. 3.5. Toprak Analiz Sonuçları Alüviyal yapıda olan alandan alınan her iki örnekte; topraklar orta tekstürlü, çok az kireçli, tuzsuz ve pH nötrdür. 1 ve 2 numaralı parsellerin tamamı yüksek organik madde içermektedir. 41 Azot 1 numaralı parselde her iki derinlikte de yeterli ancak 2 numaralı parselde düşük düzeydedir. Potasyum (K), fosfor (P) ve sodyum (Na) bütün profillerde düşük düzeydedir. Kalsiyum miktarı ise düşük ve yeterli arasındadır. Çizelge 35. Arazi denemesine ait toprak analiz sonuçları Table 35. Results of soil analysis of the field FİZİKSEL ANALİZLER MAKRO ELEMENTLER Organik Profil Derinlik KUM KİL TOZ CaCO3 ECx10-3 madde N P K Ca Mg Na No cm % % % TOPRAK TÜRÜ % mmhos/cm pH % % ppm ppm ppm ppm ppm P1 0-30 54,56 12,16 33,28 Kumlu Balçık 0,64 0,133 6,91 4,651 0,217 5,72 77 2100 210 31 P1 30-60 52,56 16,16 31,28 Balçık 0,40 0,116 7,02 3,565 0,173 2,02 47 1800 186 28 P2 0-30 51,56 14,16 34,28 Balçık 0,40 0,136 7,21 2,299 0,110 2,86 61 1000 148 23 P2 30-60 56,56 15,16 28,28 Kumlu Balçık 0,32 0,103 7,09 1,049 0,077 1,51 34 800 31 42 104 4. TARTIŞMA Defne (Laurus nobilis L.) dahil olduğu Akdeniz sklerofillerinin uzun süren yağışsız dönemler nedeniyle bin yıllar süren adaptasyonu sonucunda, kuraklık koşullarında rejenerasyon yeteneği yüksek bir tür olarak yaşamını devam ettirebilmektedir (Rhizopoulou and Mitrakas, 1990). Akdeniz Bölgesi vejetasyonunun diğer üyelerinde olduğu gibi genç defne fidanları da yeterince uzun olmayan kök sistemleri nedeniyle ergin bireylere göre kuraklığa duyarlıdırlar (Lo Gullo et al., 2003). Bu tür, gelişiminin erken aşamasında arazi koşullarında su eksikliğinden fazlasıyla zarar görebilir. Bu nedenle, yeni defneliklerin kurulmasında fidanların kuraklığa duyarlı oldukları erken vejetatif dönemde dışarıdan absisik asit (ABA) ve prolin uygulanmasının yanı sıra farklı su kısıtlamaları ile defnenin kuraklığa dayanıklılığının artırılması ve bu süreçte oluşan içsel hormon miktarı değişimleri ile fizyolojik tepkilerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yaprak alanı, bitkinin fotosentez etkiliğini belirleyen bir faktör olmasının yanı sıra bitkide su kaybını, diğer bir deyişle transpirasyon hızını da belirleyen bir parametredir. Su kıtlığı koşullarına verilen en hızlı tepki stomaların ABA sinyalinin etkilediği süreçlerle kapatılmasıdır ve defnenin kuraklığa adaptasyonunun temelinde yer almaktadır (Seki ve ark., 2007; Hartung ve ark. et al., 1998). Uzun süreli su stresi koşullarında bitkilerde yaygın olarak beliren bir uyum mekanizması, yaprak yüzey alanını dolayısıyla transpirasyon yüzeyini azaltmak ve bu şekilde kuraklık koşullarından en az düzeyde etkilenmektir. Çalışmada, sulama miktarının azalmasına koşut olarak yaprak alanı azalmaktadır (Çizelge 3). Bu sonuç Nardini et al. (2004) tarafından rapor edilen defnede kuraklık stresi tepkileri ile uyumludur. Ayrıca, defne ile yapılan araştırmalarda ilk olarak bitkide kuraklığa tepkide yaprak alanının azaldığı proje ekibi tarafından ABA ve prolin uygulanan tohumlarla yapılan araştırma sonuçlarıyla da paraleldir (Aktaş ve ark., 2007). Bu çalışmada elde edilen sonuçlarda; kısıtlı sulama ve dışarıdan ABA ve prolin uygulaması ayrı ayrı yaprak alanı üzerinde önemli farklılıkların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Buna zıt olarak tek başına prolin uygulaması bitkide en yüksek yaprak alanına neden olmaktadır (Çizelge 2). Bu veriler Aktaş ve ark., (2007) ve prolinin serbest radikallerin detoksifiye edilmesindeki etkinliği ile bitkilerin özellikle kuraklık ve tuz stresinde stresin üstesinden gelmelerinde önemli bir molekül olduğunu bildiren literatürle (Ramachandra Reddy et al., 2004) uyumludur. Ayrıca diğer uygulamalar arasında en yüksek yaprak alanının 50 μM ABA + prolin kombinasyonları ile tek başına ABA uygulamalarında yaprak alanlarının prolin uygulamasından istatistik anlamda farksız bulunması önemli bir veri sağlamıştır. Ticari amaçla defne üretiminde yaprak alanı önemli bir kriterdir. Bu bağlamda, çalışma sonuçları, fidanlarda kuraklığa dayanaklılığın kazanılması yanında, yaprak alanının da optimumda kalması gibi önemli bir ekonomik veri ortaya koymaktadır. 43 Bitki boyu kuraklık koşullarından etkilenen en önemli parametrelerden birisidir. Fidanlıkta yetiştirilen fidanlarda sulama miktarının azalmasına paralel olarak bitki boyu azalmaktadır (Çizelge 5). Ağustos (2005) sonu ölçümlerine göre elde edilen veriler fidanlık verileri ile paralellik göstermiştir. Ancak arazideki fidanların ekim ayı sonunda kontrolümüz dışında (ağaçlandırma işçileri tarfından) sökülmeleri nedeni ile vejetasyon sonu ölçümleri yapılamamıştır. Bu nedenle de yaşama yüzdesi ve boy artımına ilişkin varyans analizleri gerçekleştirilememiştir. Fakat Ağustos sonuna kadar elde edilen veriler ve gözlemlerimiz sonucunda ABA uygulaması yapılan gruplarda % 50 su kısıtlamasından gelen fidanların kuraklık koşullarında büyümeyi sürdürebildikleri belirlenmiştir. Bu veriler stres koşullarında bitkide primer metabolizmanın özellikle fotosentezin yavaşlaması ve defnenin yavaş büyüyen, yapısal olarak aşırı boylanma özelliği bulunmadığını ortaya koyan literatür verileriyle uyumludur (Nardini et al., 2004). Karanlık adaptasyonuyla elde edilmiş FV/FM oranı, fotosistem II’nin potansiyel kuantum etkinliğini yansıtır ve bir çok bitki türünde optimum değeri 0,83 civarında ölçülmüş olan FV/FM oranı fotosentetik etkinliğin hassas bir indikatörü olarak kullanılır (Bjorkman and Demmig, 1987; Johnson et al., 1993). Bitki strese maruz kaldığında bu değerin 0,83 değerinin altına düştüğü ölçülür; bu da fotoinhibisyon fenomenini işaret eder (Maxwell and Johnson, 2000). Fidanlık (Şekil 2) ve arazi (Çizelge 25) örneklerinden alınan ölçümlerde defne fidanlarında, su kısıtlaması ile dışarıdan ABA ve prolin uygulaması sonucunda elde edilen FV/FM oranı yukarıda belirtilen 0,83 değerinden düşük olduğundan, bitkide su kısıtlamaları sonucu stres oluşturulduğunu ve fotosentetik etkinliğin azaldığını işaret etmektedir. Sera ve arazi koşullarında bitki yapraklarındaki oransal su içeriği, beklendiği şekilde sulama ve sulama x hormon interaksiyonu ile önemli biçimde etkilenmiştir (Çizelge 8, 20). Serada farklı su uygulamalarında en düşük RWC oranı % 25 sulama grubunda belirlenmiştir. Fakat bu sonuç defnede tarla kapasitesinin %25’i ile sulamada dahi bitkinin kuraklıktan geri dönüşümsüz olarak etkilenebileceği düzeyde olmamıştır. Bitkilerde stresli olmayan koşullarda su içeriği % 90 civarındadır. Bunun altına düşen değerler, özellikle % 70’in altına düşmesi su stresini işaret etmektedir. Bunun yanı sıra araziden alınan örneklerde yaprak oransal su içeriği % 50 sulama grubundan gelen örneklerde % 75 sulama grubundan gelen örneklere göre daha yüksek bulunmuştur. Bu sonuçlar, Akdeniz sklerofil bitkilerinden biri olarak kaydedilen defnede kuraklığa adaptasyonun transpirasyonun kısıtlanması dolayısıyla da suyun korunması yoluyla gerçekleştiği verileriyle paralellik göstermektedir (Rhizopoulou and Mitrakos, 1990). Bitkilerin su stresi koşullarında ilk tepkilerini ksilem öz suyunda çözünür madde içeriğini arttırmak oluşturmaktadır. Bu şekilde artan su potansiyel (ozmotik basınç) bitkinin suyu topraktan çekebilme yeteneğini artırır ve her zaman topraktaki değerden yüksek (daha negatif) olmak zorundadır. Fidanlık denemesindeki 44 bitkilerde su kıtlığı uygulamasına paralel olarak; bitki su potansiyeli % 25 su uygulamasında -2,3 MPa’ya yükselmiştir. 50 μM ABA ve prolin kombinasyonları ve tek başına prolin uygulamasında kontrol değerlerine yakın su potansiyeli ölçülmüştür (Çizelge 11). Bu değerler defnenin su eksikliğine karşı hızlı tepki veren bir bitki olduğu verileriyle uyumludur (Nardini, 2004; Rhizopoulou and Mitrakos, 1990). Dışarıdan hormon uygulaması bitkinin su potansiyelini arttırmakta önemli fark yaratmazken, su stresi koşullarında önemli bir osmolit olan prolin uygulaması su potansiyelini % 25 sulama yapılan koşullarda kontrole göre arttırmaktadır. Prolinin su potansiyelini artırıcı ve su eksikliği nedeniyle oluşacak hasarı engelleyici etkisi çok çalışılmış bir konudur. Defne ve prolin etkisi ise Laurus azorica ile yapılan bir çalışmada belirlenmiş ve turgor kayıp noktasının -3,52 MPa değerine kadar düştüğü ve aynı türde su potansiyelinin -2,6’dan daha düştüğü noktada bitkideki prolin içeriğinin hızla arttığı ve bitkideki miktarının 4 mg g-1 değerine kadar yükseldiği belirlenmiştir (Gonzalez-Rodriguez et al., 1999). Arazi koşullarında denetlenen ve bitkide uyarılmaya çalışılan karakterlerden biri olan yüksek su potansiyeli, proje amacımızla uyumlu biçimde % 50 sulama grubundan gelen örneklerde daha yüksek (daha negatif) bulunmuştur (Çizelge 23). Uygulamaların yanı sıra kontrol örneklerinde de yüksek su potansiyeli değerlerinin belirlenmesi defne fidelerinin arazi koşullarına uyumunun dışarıdan ABA ve prolin uygulamaları ile su kısıtlaması sayesinde gerçekleşebileceği görülmüştür. Fidanlık ve araziden örneklenen yapraklarda, bitkilere uygulanan su miktarı azaldıkça ABA miktarının arttığı belirlenmiştir (Çizelge 12). Tek başına veya prolin ile kombine olarak absisik asit uygulamaları bitkideki ABA miktarını artırmakla birlikte bitki hormonu belirli bir miktarın üzerine çıkmamaktadır. Su kısıtının algılanmasıyla artan hormon miktarı, dışarıdan ilave ABA uygulanması ile hem fidanlık hem de araziden örneklenen bitkilerde daha fazla artmamaktadır. Milyonda bir konsantrasyonda bulundukları bölgede fizyolojik işlevleri uyarabilen moleküller olan hormonlar feed-back mekanizmalarına sahiptir. Bu nedenle aşırı miktarda bulunan hormon bağlı veya inaktif konumda bulunur (Hetherington, 2001; Hronkova et al., 2003; Seki ve ark., 2007). Bitki büyüme ve gelişmesini teşvik edici hormonlar grubunda yer alan GA3, IAA ve zeatinin yapraklarındaki içerikleri % 75 sulama koşularında diğer yüksek bitkilerde olduğu gibi defnede de yüksektir. Fakat bitki su kısıtlaması ile karşı karşıya kaldığında metabolizmasını stres koşullarında yaşamını devam ettirebilmek üzere değiştirmektedir. Bununla birlikte su stresinin algılanması ve tepki oluşturulması; teşvik edici hormonlar ile bitkide büyüme ve gelişmeye ket vuran ve dolayısıyla stres koşullarında bitkinin uyumunu uyaran hormonlar arasında karşılıklı ve karmaşık bir etkileşim ile gerçekleştirilmektedir. 45 Fidanlık örneklerinde su miktarı azalmasına paralel olarak, defne yapraklarında belirlenen giberellik asit miktarı kontrol ve 100 μM ABA + prolin kombinasyonunda azalmaktadır (Çizelge 15). Benzer şekilde arazide % 50 sulama ve ABA + prolin kombinasyonu ve prolin uygulaması yapılmış gruplardan aktarılan fidanların yapraklarında GA3 miktarının arttığı belirlenmiştir (Çizelge 29). Bu sonuçlar giberellinlerin bitkide, su stresine karşı defnede uyarılan yanıtlarda rol oynadığını işaret etmektedir ve bu sonuçlar Koshita and Takahara (2004), Southwick and Davenport (1986) verileriyle pareleldir. Zeatin doğal bir sitokinindir. Hücre bölünmesinin düzenlenmesinde önemli olan sitokininlerin su stresi koşullarında miktarları, bitkinin dışarıdan ABA veya prolin uygulanarak veya su kısıtlamaları ile kuraklığa alıştırılması (aklimasyonu) doğal koşullarında belirleyici olan hormonal sinyallerin etkileşiminde farklılıklar yaratmaktadır. Bu anlamda fidanlık örneklerinde, 50 μM ABA + prolin kombinasyonunun uygulandığı ve % 25 sulama yapılan grupta trans zeatin miktarının yüksek olması (Çizelge 17), sitokininlerin kuraklık koşullarındaki rollerinin, bu hormonun “kaynak-havuz” olarak adlandırılan işlevleriyle ilişkilendirilebilmektedir (Taiz and Zeiger, 2002). Araziden alınan örneklerde ise % 50 sulamadan gelen kontrol örnekleri en yüksek zeatin miktarını sergilemiştir (Çizelge 31). Bu bakımdan, dışarıdan yapılan uygulamalarla oluşturulan stres algısının hormonal korelasyonu, farklı çevresel koşullarının da etkisiyle, arazide farklı belirdiği görülmektedir. İndol-3-asetik asit (IAA) içeriğinde ise hormon ve su kısıtı uygulamaları tek başlarına önemli farklılık oluşturmaktadır (Çizelge 18, 32). Fidanlık örneklerinde, IAA miktarı açısından en düşük değerler kontrol bitkilerinde görülmektedir. ABA ve prolin uygulaması, fidanlık ve araziden (Çizelge 19, 33) alınan defne yapraklarında IAA birikiminin artmasına neden olmaktadır. Bitkide büyüme ve gelişmeyi teşvik edici bir hormon olan IAA’in fizyolojik işlevi açısından su stresi koşullarında kontrol bitkilerinde olduğu gibi azalması literatür verileriyle uyumludur (Taiz and Zeiger, 2002). Buna karşın defne hidrolik kondüktivite kaybının kısa sürede üstesinden geldiği belirtilen bir bitkidir (Salleo et al., 2004). Bitkinin kuraklığa dayanıklılığında önemli rolü olan bu özelliğin hidrolik kondüktivite kaybının oluşan emboliler nedeniyle işlev göremez hale gelen ksilem elemanları yerine bitki iletim demetleri yeni trakelerin oluşturulması ile ilişkili olduğu belirtilmektedir (Salleo et al., 2001). Yeni trakelerin işlevsel hale gelmesinde rol oynayan sinyalin IAA olabileceği verileri (Salleo et al., 2001), deney sonuçlarımızı destekler niteliktedir. Yaşama yüzdesi bu projenin temel amacına uygunluğunu ortaya çıkaran bir veridir. Fidanlıkta su kısıtlaması ve dışarıdan ABA ve prolinin uygulamalarıyla arazide su stresi koşullarında yaşamaya alıştırılan fidelerde yaşama yüzdesinin 46 arttırılması bitkinin üretiminin yapılabilmesinin temel koşuludur. Fidanlıkta verilen su miktarının azalmasına paralel olarak fidelerin yaşama yüzdesi düşmektedir (Çizelge 7). Buna karşın dışarıdan uygulanan ABA + prolin kombinasyonları % 50 su kısıtında en yüksek yaşama yüzdesine, sırasıyla tek başına prolin ve 50 μM ABA uygulaması ise % 25 sulama kısıtı koşullarında en yüksek yaşama oranını sağlamaktadır. Araziye aktarılan defne fidanlarının yaşama yüzdesi, ağustos ayına kadar belirlenebilmiş fakat yıl sonu verileri ağaçlandırma sahasında yer alan arazi uygulamasının zarar görmesi nedeniyle hesaplanamamıştır. Sonuç olarak, fidanlık koşullarında yetiştirilen fidanlara uygulanan su kısıtlaması ve dışarıdan ABA ve prolinin farklı uygulamalarıyla, fidanların gelişimlerinin erken dönemindeki kuraklığa duyarlılıklarının ortadan kaldırılması, dolayısıyla da fidanların kuraklık koşullarında yaşama başarıları arttırılmıştır. Bitkide literatürde rapor edilen yapısal kuraklığa tolerans parametrelerinin; bitki boyunun azalması ve yaprak alanını azalmasının su kısıtına paralel olarak belirdiği ve bu özelliklerin dışarıdan ABA ve prolin uygulamalarıyla en aza indirilebildiği belirlenmiştir. Bunun dışında literatüre önemli katkı sağlayacak olan diğer bir veri de, ilk olarak defnenin hormon içeriğinin tayin edilmesi ve ilaveten kuraklık koşullarında bitki hormonlarının karşılıklı etkileşimlerinin belirlenmesiyle sağlanmıştır. 47 ÖZET Defnenin kurak koşullara tolerans mekanizmalarının uyarılması ve içsel hormon değişimlerinin belirlenmesi amacıyla yapılan bu çalışmada Karaburun orijinli tohumlar kullanılmıştır. Bu amaçla kurum fidanlığında yetiştirilen fidanlarla, biri kontrol olmak üzere absisik asit (ABA) ve prolin uygulaması yapılan 6 grup, 3 farklı sulama kısıtı ve 2 tekerrürlü deneme deseni oluşturulmuştur. Proje kapsamında fidanlarda; boy artımı, yaşama yüzdesi, yaprak alanı, yaprak oransal su içeriği (RWC), bitki su potansiyeli, fotosistem II aktivitesi (FV/FM oranı), absisik asit (ABA), giberellik asit (GA3), zeatin ve indol-3-asetik asit (IAA) ölçüm ve analizleri yapılmıştır. Fidanlık denemesinde sulama ve ABA-prolin uygulamasının fidanların yaşama yüzdesine etkisi ve uygulamaların interaksiyonu istatistik anlamda önemlidir. Ağaçlandırma sahasında yer alan arazi uygulamasının zarar görmesi sonucunda yıl sonu yaşama yüzdesi hesaplanamamıştır. Bu çalışma sonucunda, sulamanın bitki boyu ve yaprak alanı üzerindeki etkisi istatistik anlamda önemli bulunmuş, artan su kısıtlaması fidanlarda boy ve yaprak alanında azalmaya neden olmuştur. Hem fidanlık hem arazi koşullarında bitki oransal su içeriği (RWC) üzerine sulamanın etkisi ve ABA-prolin uygulaması ile sulama arasındaki interaksiyon istatistiksel önemde bulunmuştur. Defnede bitki su potansiyeline, sulama ile ABA-prolin uygulamasının etkisi ve her iki işlemin interaksiyonu, fidanlık ve arazi koşullarında istatistiksel önemde bulunmuştur. Fidanlık koşullarında sulama ve uygulamalar ile bu faktörler arasındaki interaksiyon, gruplar arasında önemli fark oluşturmamasına karşın, önemli bir stres parametresi olan fotosentetik etkinlik (FV/FM oranı) değerinin, optimum değerden (0,83) düşük bulunması nedeniyle bitkide stres oluşturulduğu belirlenmiştir. Arazi fidanlarında ise ABA-prolin uygulaması ile sulama arasındaki interaksiyon istatistiksel önemde bulunmuştur ve uygulama gruplarında fotosentetik etkinliğin kısmen korunduğu belirlenmiştir. Fidanlık ve arazide, kuraklığa uyum sürecinin bitkide içsel hormon miktarlarına etkisi incelenmiştir. Çalışmanın fidanlık aşamasında yapraklardaki ABA içeriğine hem sulama hem de ABA-prolin uygulaması ve işlemlerin interaksiyonu %0,1 seviyesinde etkili bulunmuştur. Arazideki fidanların içsel ABA miktarları üzerine ABA-prolin uygulamalarının etkisi istatistiksel anlamda önemli (%0,1) olmasına karşın, sulama ve iki işlemin interaksiyonu istatistiki önemde değildir. 48 Fidanlık ve arazide bulunan defne fidanları yapraklarında belirlenen giberellik asit ve zeatin içeriği üzerinde ABA- prolin uygulaması ve iki işlemin interaksiyonu önemli bulunmuştur. Fidanlıkta yetiştirilen bitkilerin yapraklarında indol-3-asetik asit miktarı üzerine hem sulama hem de ABA-prolin uygulaması %5 seviyesinde önemli fakat iki işlemin interaksiyonunun istatistik açıdan önemsiz olduğu belirlenmiştir. Arazideki fidanların yapraklarındaki içsel IAA miktarlarına sulamanın etkisi istatistiksel anlamda önem değilken, ABA-prolin uygulaması ve faktörlerin interaksiyonu istatistiksel anlamda önemli (%0,1) bulunmuştur. 49 SUMMARY In this study, aiming to induction of tolerance mechanisms to drought and determination of endogenous hormone content in laurel, seeds originated from Karaburun were used. For these purposes, seedlings grown in the nursery were divided into groups for as control, different ABA and proline treated 6 groups, 3 different irrigation regimes and according to the experimental design including 2 replication. In the project, elongation of seedlings, surviving percentage, leaf area, leaf relative water content, photosynthetic efficiency (FV/FM ratio), plant water potential and abscisic acid (ABA), gibberllic acid (GA3), zeatin and indole-3-acetic acid content (IAA) were measured in samples from nursey and field. Surviving percentages of seedlings in nursery were significantly affected by irrigation and ABA-proline treatment and also interaction of these two factors. In field stage of the project, as seedlings were damaged in forestration area, surviving percentage of seedlings can not be calculated. Results of the project show that irrigation significatly affects plant height and leaf area, causing a decrease in these parameters. Both nursey and field conditions, irrigation and ABA-proline treatment and also interaction of these two factors were found as statistically important on leaf relative water content. Irrigation and ABA-proline treatment and also interaction of these two factors were found as statistically important on plant water potential both nursey and field conditions. In the nursery, irrigation and ABA-proline treatment and also interaction of these two factors were not statistically important on photosynthetic efficiency. However, as an stress indicator FV/FM ratios were found lower than optimum rate (0.83) indicate that stress were created by treatment and withholding water. In the leaves from field, FV/FM ratios were significantly affected by irrigation and ABAproline treatment and also interaction of these two factors. According to data, the treatments provided partiall protection of photosynthetic efficiency. In nursery and field, the effects of drought tolerance process on endogenous hormone contents in laurel were investigated. In the nursery stage, ABA contents of the leaves were significantly affected by irrigation and ABA-proline treatment and also interaction of these two factors (0,1%). In the field, ABA contents of the leaves were significantly affected by irrigation (0,1%) whereas ABA-proline treatment and also interaction of these two factors on ABA content were not statistically significant. 50 Both nursey and field conditions, irrigation and ABA-proline treatment and also interaction of these two factors were found as statistically important on gibberellic acid and zeatin contents of leaves of laurel seedlings. In the nursery stage, indole-3-acetic acid contents of the leaves were significantly affected by irrigation and ABA-proline treatment (5%) level but interaction of these two factors was not found statistically important. In fields, indole-3-asetik asit contents of the leaves were affected by ABA-proline treatment and the interaction of these two factors however irrigation had no significant effect on the IAA content. 51 KAYNAKLAR ACAR, M. İ., 1987. Defne (Laurus nobilis L.) yaprağı ve yaprak eterik yağının üretilmesi ve değerlendirilmesi. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Yayınları, Teknik Bülten Serisi No: 186, Ankara. AJI, A., 2006, Defne yaprağı dış satımı. Sinop İli’nde yetişen odun dışı orman ürünleri ve değerlendirme olanakları paneli, 5-6 Nisan 2006. AKTAŞ, L. Y., Türkyılmaz, B., Akça, H. ve Parlak, S., 2007. Role of abscisic acid and proline treatment on ınduction of antioxidant enzyme activities and drought tolerance responses of Laurus nobilis L. seedlings. C.Ü. FenEdebiyat Fakültesi Fen Bilimleri Dergisi Cilt 28, Sayı 1, 14-27. ARORA, A., Sairam, R.K. and Srivastava, G.C., 2002. Oxidative stress and antioxidative systems in plants. Curr. Sci., 82:1227–1238. ASADA, K., 1999. The water-water cycle in chloroplasts: scavenging of active oxygen and dissipation of excess photons. Annu. Rev. Plant Phys. 50: 601639. BJORKMAN, O. and DEMMİG, B,, 1987. Photon yield of O2 evolution and chlorophyll fluorescence at 77 k among vascular plants diverse origins. Planta 170: 489-504. BLUM, A., 1986. Breeding crop varieties for stress environments. Critical Reviews in Plant Sciences, 2: 199-237. BRAY, E.A, 1997. Plant responses to water deficit. Trends Plant Sci., 2: 48-54. BREMMER, J. M., 1965. Total Nitrojen, in: C.A. Black (ed), Methots of Soil Analysis, Part 2, pp. 1149-1178, A.S.A. Inc. Publisher, Modison, Winsconsin, USA. CAMPBELL, M.K., 1991. Biochemistry, Harcourt Brace Jovanovich College Publishers, Fort Worth, USA. CHAİTANYA, K.V, SUNDAR, D, MASİLAMANİ, S. and RAMACHANDRA REDDY, A., 2002. Variation in heat stress-induced antioxidant enzyme activities among three mulberry cultivars. Plant Growth Regul. 36: 175– 180. CHANDRASEKAR, V., SAİRAM R.K and SRİVASTAVA, G.C, 2000. Physiological and biochemical responses of hexaploid and tetraploid wheat to drought stress. J. Agron. Crop Sci. 185: 219-227. CHEİKH, N. and JONES, R.J., 1994. Disruption of maize kernel growth and development by heat stress. Plant Physiol 106: 45–51. 52 KYANAKLAR (Devam) CHİMENTİ, C.A, PEARSON, J. and HALL, A.J., 2002. Osmotic adjustment and yield maintenance under drought in sunflower. Field Crops Res., 75: 235-246. CUTTİNG, J.G.M.: 1991. Determination of the cytokinin complement in healthy and witchesbroom malformed protease. Journal of Plant Growth Regulation. 10: 85-89. DE LİLLİS M., 1991. An ecomorpholigical study of the evergreen leaf. BraunBlanquetia. 7: 127-139. Dİ CASTRİ F. and MOONEY, H.A., 1973, Mediterranean Type Ecosystems: origin and structure. Springer, Berlin. FOYER C.H. and NOCTOR, G., 2000. Oxygen processing in photosynthesis: regulation and signaling. New Phytol. 146: 359-388 GİRAUDAT, J., PARCY, F., BERTAUCHE, N., GOSTİ, F., LEUG, J., MORRİS, P.C., BOUVİER-DURAND, M. and VARTANİAN, N., 1994. Current advances in abscisic acid action and signaling. Plant Mol. Biol. 26: 1557-1577. GONZALEZ-RODRİGUEZ, A.M., JİMENEZ, M.S., MORALES, D., ASCHAN, G. and LOSCH, R., 1999. Physiological responses of Laurus azorica and Viburnum rigidum to drought stress: Osmotic adjustment and tissue elasticity. Phyton-Annales Reı Botanıcae 39 (2): 251-263. GÜLÇUR, F., 1974. Toprağın Fiziksel ve Kimyasal Analiz Metodları. İ.Ü. Orman Fak. Yayın No: 201. HARTUNG, W., WİLKİNSON, S. and DAVİES, W., 1998. Factors that regulate abscisic acid concentrations at the primary site of action at guard cell. J. Exp. Bot. 49: 361-367. HASSIOTIS, C. and EFTHYMIOU, P., 2000. The essential oil fade of aromatic Laurus nobilis in the Mediterranean region / Seminar Proceedings Harvesting Of Non-Wood Forest Products, Menemen-İzmir, Turkey. HETHERİNGTON, A.M., 2001. Guard cell signalling. Cell 107: 711–714. HOSE, E., CLARKSON, D.T., STEUDLE, E., SCHREİBER, L. and HARTUNG, W., 2001. The exodermis – a variable apoplastic barrier. J. Exp. Bot. 52: 2245-2264. HRONKOVA, M., ZAHRADNİCKOVA, H., SİMKOVA, M., SİMEK, P. and HEYDOVA, A., 2003. The role of abscisic acid in acclimation of plants cultivated in vitro to ex vitro conditions. Bıologıa plantarum 46 (4): 535541. 53 KYANAKLAR (Devam) IBA, K., 2002. Acclimative responses to temperature stress in higher plants: approaches of gene engineering for temperature tolerance. Annu. Rev. Plant Biol., 53: 225-245. JACKSON, M., 1958. Soil Chemical Analysis. University of Nebraska, Collage of Agric., Department of Agrinomy Lincoln, Page: 72, NEBRASCA. JOHNSON, G.N., YOUNG, A.J., SCHOLES, J.D. and HORTON, P., 1993. The dissipation of excess excitation energy in British plant species. Plant Cell Environ. 16: 673-679. KACAR, B., 1993. Bitki ve Toprağın Fiziksel Analizleri III. A. Ü. Ziraat Fak. Eğitim Arş. ve Geliştirme Vak. Yay. No:3. KALEFETOĞLU, T. ve EKMEKÇİ, Y., 2005. The effect of drought on plants and tolerance mechanisms. G. U. Journal of Science, 18(4): 723-740. KILINÇ, M. ve KUTBAY, G., 2004. Bitki ekolojisi. Palme Yayıncılık, Ankara. KOSHİTA, Y., TAKAHARA, T., 2004. Effect of water stress on flower-bud formation and plant hormone content of satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc.). Scientia Horticulturae, 99 (3-4): 301-307. KOVAC, M. and ZEL, J., 1994. The effect of aluminium on the cytokinins in the mycelia of Lactarius piperatus. Plant science. 97 (2): 137-142. KOZLOWSKİ, T.T. and PALLARDY, S.G., 1997. Physiology of Woody Plants, Academic Press, San Diego. LARCHER, W., 1995. Physiological Plant Ecology, Ecophysiology and Stress Physiology of Functional Groups, Springer-Verlag, Berlin. LEVİTT, J., 1980. Responses of Plants to environmental Stresses. Acedemic Press, Inc. (London). LO GULLO M.A., SALLEO, S., ROSSO, R. and TRİFİLO, P., 2003. Drought resistance of 2-year-old saplings of Mediterranean forest trees in the field: relations between water relations, hydraulics and productivity. Plant Soil 250: 259-272. MACHACKOVA, L., KREKULE, J., SEİDLOVA, F. and STRNAD, M., 1993. Cytokinins in photoperiodic introduction of flowering Chenopodium species. Physiol Plant 87: 160–166. MANİ, S., VAN DE COTTE, B., MONTAGU, M.V. and VERBRUGGEN, N., 2002. Altered levels of proline dehydrogenase cause hypersensitivity to proline and its analogs in Arabidopsis”, Plant Physiol, 128: 73-83. 54 KYANAKLAR (Devam) MANO, J., 2002. Early events in environmental stresses in plants-induction mechanisms of oxidative stress. In: Inze, D., Montago, M.V., eds. Oxidative stress in plants. Taylor and Francis Publishers, New York. USA, pp. 217-245. MAXWELL, K. and JOHNSON, G.N., 2000. Chlorophyll fluorescence-a practical guide. J. Exp. Bot. 51: 659-668. MCKERSİE, B.D. and LESHEM, Y., 1994. Stress and Stress Coping in Cultivated Plants. Kluwer Academic Publishers, Netherlands. MOGHAİEB, R.E.A, SANEOKA, H. and FUJİTA, K., 2004. Effect of salinity on osmotic adjustment, glycinebetaine accumulation and the betain aldehyde dehydrogenase gene expression in two halophytic plants, Salicornia europaea and Suaeda maritima. Plant Sci., 166: 1345-1349. MOONEY, H.A., 1981. Primary production in Mediterranean climate regions. In : Di Castri, F., Goodall, D.W., Specht, R.L., eds, Mediterranean Type Shrublands-Ecosystems of the World. Elsevier, Amsterdam, pp. 249-255. NARDİNİ, A., RAİMONDO, F., SCİMONE, M. and SALLEO, S., 2004. Impact of the leaf miner Cameraria ohridella on whole-plant photosynthetic productivity of Aesculus hippocastanum: insights from a model. TreesStructure and Functıon, 18 (6): 714-721. NİİNEMETS, U., CESCATTİ, A., RODEGHİERO, M. and TOSENS, T., 2005. Leaf internal diffusion conductance limits photosynthesis more strongly in older leaves of Mediterranean evergreen broad leaved. ODABAŞ, M. S. ve GÜLÜMSER, A., 2005. Baklada (Vicia faba L.) toplam yaprak alanının belirlenmesi için bir bilgisayar programının geliştirilmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi. 2(3): 268-272. ÖZCAN, S., BABAOĞLU, M. ve GÜREL, E., 2004. Bitki Biyoteknolojisi Genetik Mühendisliği ve Uygulamaları. S.Ü. Vakfı Yayınları, Konya, 289s. PELTZER, D., DREYER ,E. and POLLE, E., 2002. Temperature dependencies of antioxidative enzymes in two contrasting species. Plant Physiol.Bioc. 40: 141-150. QAMARUDDIN,1Dept of Forest Genetics, Swedish Univ. of Agricultural Sciences, Frescati Hagv. 16 B, S-104 05 Stockholm, Sweden M., DORMLING,I and ELIASSON, L., 1990. Increases in cytokinin levels in Scots pine in relation to chilling and bud burst. Physiologia Plantarum 79 (2): 236–241. 55 KYANAKLAR (Devam) RAMACHANDRA REDDY, A., CHAİTANYA, K.V. and SUNDAR, D., 2000. Water stress-mediated changes in antioxidant enzyme activities of mulberry (Morus alba L.). J. Seri. Sci. Jpn. 69: 169–175. RAMACHANDRA REDDY, A., CHAİTANYA, K.V. and VİVEKANANDAN, M., 2004b. Drought induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. J. Plant Physiol. 161: 1189-1202. RONTEİN, D., BASSET, G. and HANSON, A.D., 2002. Metabolic engineering of osmoprotectant accumulation in plants. Metab. Eng. 4: 49–56. S. RHİZOPOULOU and K. MİTRAKOS, 1990. Water relations of evergreen sclerophylls. I. Seasonal changes in the water relations of eleven species from the same environment. Annals of Botany 65: 171–178. SALİSBURY, F.B. and ROSS, C.W., 1992. Plant Physiology, Wadsworth Publishing Co., California. SALLEO, S., LO GULLO, M.A., RAİMONDO, F. and NARDİNİ, A., 2001. Vulnerability to cavitation of leaf minor veins: any impact on leaf gas exchange. Plant Cell Environ. 24: 851-859. SALLEO, S., LO GULLO, M.A. and TRİFİLO, P., 2004. New evidence for a role of vessel-associated cells and phloem in the rapid xylem refilling of cavitated stems of Laurus nobilis L. Plant Cell and Envıronment. 27 (8): 1065-1076. SÁNCHEZ, F.J., DE ANDRÉS, E.F., TENORİO, J.L. and AYERBE, L., 2004. Growth of epicotyls, turgor maintenance and osmotic adjustment in pea plants (Pisum sativum L.) subjected to water stres. Field Crops Res., 86: 81–90. SEKİ, M., UMEZAWA, T. and URANO, K., 2007. Regulatory metabolic networks in drought stress responses. Current Opınıon in Plant Bıology. 10(3): 296-302. SGHERRY, C.L.M., PİNZİNO C. and NAVARİ-IZZO, F., 1996. Sunflower seedlings subjected to increasing water stress by water deficit: changes in O2- production related to the composition of thylakoid membranes. Physiol Plant, 96: 446-452. SHİNOZAKİ, K. and YAMAGUCHİ-SHİNOZAKİ K., 1996. Molecular responses to drought and cold stres. Curr Opin Biotechnol, 7: 161-167. 56 SMİRNOFF, N., 1993. The role of active oxygen in the response of plants to water deficit and desiccation. New Phytol., 125: 27-58. KYANAKLAR (Devam) SMİRNOFF, N., 1996. Plant resistance to environmental strSgherry, C.L.M., Pinzino C. and Navari-Izzo, F., “Sunflower seedlings subjected to increasing water stress by water deficit: changes in O2- production related to the composition of thylakoid membranes”, Physiol Plant, 96: 446-452. SOUTHWİCK and DAVENPORT, 1986. S.M. Southwick and T.L. Davenport, Characterization of water stress and low temperature effects on flower induction in citrus. Plant Physiol. 81: 26–29. TAIZ, L and ZEIGER, E., 2002. Plant Phsiology, Third Edition, Sinauer Associates, Inc. Pblishers, Sunderland Massachusetts, U.S.A. 539-558. TAİZ, L. and ZEİGER, E., 1998. Plant Physiology. Sinauer Associates Inc., Sunderland Massachusetts. VERSLUES, P.E. and BRAY, E.A., 2006. Role of Abscisic acid (ABA) and Arabidopsis thaliana ABA-insensitive loci in low water potential-induced ABA and accumulation. J. Exp. Bot. 57: 201-212. WILKINSON, S. and DAVIES, W.J., 2002. ABA-based chemical signaling: the coordination of responses to stress in plants. Plant Cell Environ. 25: 195210. 57 EK 1 58