Evaluation of Germination, Emergence and Physiological Properties of Sugar Beet Cultivars Under Salinity

Abstract

This study aimed to determine a useful selection criterion for salt tolerance during the early development stage of sugar beet. Four sugar beet cultivars (Orthega, Valentina, FD Shoot, and Mohican) were exposed to NaCl stresses (Control, 5, 10, and 15 dS m -1 ), and morphological and physiological characteristics were investigated. Germination percentage, mean germination time (MGT), seedling length, and seedling fresh weight (SFW) in germination test; emergence percentage, mean emergence time (MET), root length, shoot length, plant fresh weight, relative chlorophyll content (Chl), relative water content (RWC) and electrolyte leakage of the plants grown in pod experiment were measured. The results showed that the maximum germination at control was recorded in FD Shoot, but it gave the lowest germination at 15 dS m -1 . In the pod experiment, the highest emergence rate was detected in Orthega and Mohican at all levels of NaCl. Increased salinity delayed MET and led to reduction in shoot length, root length, and RWC of sugar beet cultivars. Relative Chl content and electrolyte leakage enhanced from 32.7 SPAD and 21.6% in control to 38.5 SPAD and 35.6% in 10 dS m -1 , respectively. In general, there were significant differences among sugar beet cultivars, and they could keep the salinity up to 5 dS m -1 in terms of the investigated traits. It was concluded that relative Chl content and electrolyte leakage should be used a promising clue for selection of tolerant or sensitive sugar beet cultivars for salinity.Özet: Bu çalışmada, erken gelişim döneminde şeker pancarının tuza toleransı için faydalı bir seçim kriteri belirlemek amaçlanmıştır. NaCl stresine (Kontrol, 5, 10 ve 15 dS m -1 ) maruz bırakılan dört şeker pancarı çeşidinde (Orthega, Valentina, FD Shoot ve Mohican) morfolojik ve fizyolojik özellikler incelenmiştir. Çimlenme testinde; çimlenme yüzdesi, ortalama çimlenme süresi, fide uzunluğu ve fide yaş ağırlığı, çıkış testinde; çıkış yüzdesi, ortalama çıkış süresi, kök uzunluğu, sürgün uzunluğu, bitki yaş ağırlığı, bağıl su içeriği, bağıl klorofil içeriği ve elektrolit sızıntısı ölçülmüştür. Sonuçlar, FD Shoot çeşidinde en yüksek çimlenmenin kontrol, en düşük çimlenmenin ise 15 dS m -1 seviyesinde kaydedildiğini göstermiştir. Çıkış testindeki tüm NaCl seviyelerinde en yüksek çıkış yüzdesi Orthega ve Mohican çeşitlerinde tespit edilmiştir. Artan NaCl seviyeleri ile şeker pancarı çeşitlerinde ortalama çıkış süresi gecikmiş ve sürgün uzunluğu, kök uzunluğu ve bağıl su içeriği azalmıştır. Bağıl klorofil içeriği ve elektrolit sızıntısı, kontrol ve 10 dS m -1 seviyelerinde sırasıyla 32,7 SPAD ve %21,6; 38,5 SPAD ve %35,6 olarak belirlenmiştir. Genel olarak, şeker pancarı çeşitleri arasında önemli farklılıklar bulunmuş ve incelenen özellikler açısından çeşitler 5 dS m -1 'e kadar olan tuzluluğa tolerans göstermişlerdir. Bağıl klorofil içeriği ve elektrolit sızıntısının, tuzluluğa toleranslı veya hassas şeker pancarı çeşitlerinin seçiminde umut verici bir ipucu olarak kullanılması gerektiği sonucuna varılmıştır.