Gümüşi ıhlamurun (Tilia tomentosa Moench.) tohum özellikleri üzerine araştırmalar
The researches on seed characteristics of silver linden (Tilia tomentosa Moench.)
Yazar: EBRU EBCİN KORKUSUZ
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN DİRİK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Silvikültür Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Gümüşi Ihlamur (Tilia tomentosa Moench.) türünün Marmara ve Batı Karadeniz Bölgesi'nde toplu doğal yayılış gösteren 5 farklı populasyonunda elde edilen tohumlar üzerinde gerçekleştirilen bir dizi gözlem ve denemelerle tohum olgunlaşma evreleri ve toplama zamanı, tohum morfolojisi ve dormansi ya da çimlenme engelleri ile giderilmesi yöntemleri araştırılmıştır.  
Tohum olgunlaşma süreci kapsamında yapılan tekrarlı ön ve ana gözlemler 2010 ve 2011 yıllarında İstanbul-Belgrad Ormanı orijininde gerçekleştirilmiştir. Ön gözlem ve tespitlere dayanarak, 2012 yılında İstanbul-Belgrad Ormanı orijini tohumları üzerinde 10 ar günlük aralıklar ile 6 farklı zamanda toplanan tohumların morfolojik değişimlerine dayanan olgunlaşma evreleri modeli oluşturulmuştur. Buna göre Gümüşi ıhlamur tohumlarının 1.toplama zamanından (T1) itibaren (26 Temmuz 2012) 5,5 haftada olgunlaştığı belirlenmiştir. İlk toplama zamanından (T1) son toplama zamanına (T6)  kadar geçen süreçte tohumların perikarp renginde ve tohumun içyapısında önemli değişimler saptanmıştır. Böylece, Gümüşi ıhlamur tohumlarının doğru zaman diliminde toplanması için perikarp rengi, endosperm durumu, tohum kabuğu rengi ve embriyo renginin dikkatte alınmasının yararlı olacağı ortaya çıkmıştır. 
Embriyonun yeşil, endospermin yarı katılaşmış, tohum kabuğunun taba renkli ve perikarpın sarımsı-yeşil olduğu dönem evre 1 (Ağustos sonu-yarı olgunlaşmış), embriyonun sarı, endospermin katılaşmış, tohum kabuğunun kahverengi ve perikarpın sarımsı-koyu kahverengi olduğu dönem de evre 2 (Eylül başı-tam olgunlaşmış) olarak ayrılmış ve tohum fizyolojisi ile ilgili denemeler söz konusu 2 evreye göre gerçekleştirilmiştir. 
Tohum morfolojisi kapsamında 6 farklı zamandan toplanan tohumların ilk toplama zamanında % 66.6 olan nem içeriğinin, son toplama zamanında % 21.9 düştüğü ve nem içeriğinin olgunlaşma sürecine bağlı olarak azaldığı saptanmıştır. Söz konusu toplama zamanlarına göre 1000-dane ağırlıklarında ve tohum boyutlarında da farklar ortaya çıkmıştır. 
Gümüşi ıhlamurun Marmara ve Batı Karadeniz yörelerindeki ana yayılışını temsil eden 5 farklı orijininde (Zonguldak-Kocaman, Karabük-Yenice, Bursa-Cumalıkızık, Düzce-Çilimli, Tekirdağ-Şarköy), belirlenen 2 evreye göre (yarı olgunlaşmış-evre 1 ve tam olgunlaşmış-evre 2) toplanan tohumlarda tohumların morfolojik özellikleri, canlılık testleri, dormansi durumu ve çimlenme engellerinin giderilmesi yöntemleri araştırılmıştır. 
5 farklı orijinde 2 farklı toplama zamanına göre (evre 1 ve evre 2) toplanan tohumlarda 1000-dane ağırlığı ve tohum boyutları saptanmış ve hem orijinlere hem de evreler itibari ile morfolojik belirgin farklılıklar ortaya çıkmıştır. Evre 1 döneminin ortalama 1000-dane ağırlığı 103.95 gr (maks. 118.79 gr – min. 95.52 gr), Evre 2 döneminin ortalama 1000-dane ağırlığı da 105.77 gr (maks. 115.66 gr – min. 97.42 gr) olarak bulunmuştur. 
Gümüşi ıhlamur tohumlarında fiziksel ve fizyolojik dormansi mevcuttur. Araştırma kapsamında, söz konusu 5 orijinde evre 1 ve evre 2'de toplanan tohumlarda fiziksel ve fizyolojik dormansinin giderilmesi amacıyla, soğuk katlama, sıcak katlama + soğuk katlama, gibberellik asit (GA3) + soğuk katlama, asit ile işlem + soğuk katlama ve asit ile işlem + gibberellik asit (GA3) + soğuk katlama olmak üzere 5 farklı ön işlem uygulanmıştır. 
Elde edilen bulgular sonucunda, evre 1 döneminde toplanan tohumlarda en yüksek çimlenme yüzdesi 240 gün kum ortamında soğuk katlamaya alınan 10/20 ºC sıcaklıkta çimlendirilen Cumalıkızık orijininden (%35), evre 2 döneminde ise en yüksek çimlenme yüzdesi 240 gün kum ortamında soğuk katlamaya alınan 10/20 ºC sıcaklıkta çimlendirilen Kocaman orijininden (%26) elde edilmiştir. 
Her iki evrede kum ve perlit ortamlarında katlamaya alınan tohumlarda, uzun katlama süresi içerisinde çimlenmeler meydana gelmiştir.  Katlama ortamında meydana gelen en yüksek çimlenme yüzdesi 20 dakika sülfürik asit (H2SO4) ile ön işlem + 1000 ppm GA3 + 224 gün soğuk katlamaya alınan Kocaman orijininde (evre 2 - % 70) elde edilmiştir.  Tüm dolu tohumların uzun katlama süresi içerisinde çimlenmesi, çimlenme testinde düşük çimlenme yüzdesi elde edilmesine neden olmuştur. Buna göre, soğuk katlamayı takip eden 20 ºC ve 10/20 ºC gibi standart çimlendirme sıcaklıkları, Gümüşi ıhlamur tohumlarında sekonder dormansi olarak nitelenebilecek olgu ve sonuçları ortaya çıkarmıştır.    
Denemeler genelinde, perlit ortamının kum ortamına göre mevcut dormansinin giderilmesinde etkili olduğu saptanmıştır. 20 ºC'lik sabit çimlendirme sıcaklığının 10/20 ºC'lik değişken sıcaklığa göre daha düşük çimlenme yüzdesi elde edilmiştir. Katlama süresi içerisinde meydana gelen çimlenmeler dikkate alındığında, Gümüşi ıhlamur tohumlarının standartlara göre daha düşük sıcaklıklarda daha yüksek performansla çimlenebileceği ortaya çıkmıştır. 
Tohum canlılığını kısa sürede belirlemeye dönük dolaylı yöntemler kapsamında kesme ve tetrazolium testleri gerçekleştirilmiştir. Kesme testinden tohumların dolu-boş oranlarının belirlenmesinde, tetrazolium testinden ise tohumların canlılıklarını belirli düzeyde tahmin etmede yararlanılabileceği öngörülmüştür. 
Açık alan ekimlerinde, yarı olgunlaşmış halde (evre 1) toplanıp ekimi yapılan tohumlarda daha yüksek fidecik yüzdesi (% 16) elde edilmiştir. Tam olgunlaşmış (evre 2) evrede toplanıp ekimi yapılan tohumlarda ise daha düşük fidecik yüzdesi (% 1) belirlenmiş ve tohumların ekim ortamında yıllandığı saptanmıştır.

Anahtar kelimeler: Gümüşi Ihlamur (Tilia tomentosa Moench), Tohum Morfolojisi, 
Tohum Fizyolojisi, Dormansi, Çimlenme Engeli

Abstract:
This study investigates seed maturation phases and collection time of Silver Linden (Tilia tomentosa), seed morphology and overcome of the seed dormancy or germination obstacles through a number of observations and experiments on seeds acquired from 5 different populations of natural stands in Marmara and Western Black Sea Regions.   
Repetitive preliminary and main observations were performed in Istanbul-Belgrade Forest provenances in 2010 and 2011 under seed maturation process. Maturation phases model was developed based on the morphological transformations in seeds of Istanbul-Belgrade Forest provenances that were collected in 6 different periods at intervals of 10 days in 2012 pursuant to preliminary observations and determinations. As a result, it was determined that seeds of Silver Linden matured within 5.5 weeks as from the date of first collection (26 July 2012–T1) Significant changes were observed in pericarp colour and inner structure of seeds from the date of first collection (T1) until the last collection (T6). Thereby, it was ascertained that it would be appropriate to consider the pericarp colour, endosperm condition, seed coat colour, and embryo colour so as to ensure collection of Silver Linden seeds at the most suitable time.  
The period when embryo is green with semi-solidified endosperm, snuff-coloured seed coat, and yellowish-green pericarp was defined as phase 1 (late August; semi-ripen) whereas the period when embryo is yellow, solidified endosperm, brown seed coat, and yellowish-dark brown pericarp was defined as phase 2 (early September; fully-ripen) and experiments as to seed physiology were performed with due regard for the 2 phases. 
Given the fact that the seeds were collected in 6 different periods under seed morphology study, the moisture content of seeds which was 66.6% at the time of first collection was reduced to 21.9% at the time of last collection, implying that moisture content decreased in parallel with the ripening process. A number of differences were also observed in 1000-seed weights and seed sizes according to the collection time. 
Morphological properties, vigor tests, dormancy condition, and overcome of dormancy were also analyzed in the seeds collected at 2 phases (semi-ripen; phase 1 and fully-ripen- phase 2) in 5 different provenances (Zonguldak-Kocaman, Karabük-Yenice, Bursa-Cumalıkızık, Düzce-Çilimli, Tekirdağ-Şarköy) representing the main spread of Silver Linden in Marmara and Western Black Sea regions.  
1000-seed weights and seed sizes of seeds collected at 2 phases (phase 1 and phase 2) in 5 different provenances were determined in a manner to point out significant morphological differences in terms of both origins and phases. Accordingly, average 1000-seed weight was determined as 103.95 gr (max 118.79 gr – min. 95.52 gr) in phase 1 and 105.77 gr (max. 115.66 gr – min. 97.42 gr) in phase 2.  
There is seed dormancy in Linden seed caused by physical and physiological dormancy. For this reason, cold stratification, warm+cold stratification, gibberellic acid (GA3) + cold stratification, acid scarification + cold stratification, acid scarification + gibberellic acid (GA3) + cold stratification were applied to seeds in order to overcome seed dormancy of the seeds collected from 5 different provenances in phase 1 and phase 2. 
In that regard, the highest germination percentage for seeds collected in phase 1 turned out to be of Cumalıkızık provenance (% 35) germinated in 10/20 ºC left in cold stratification in sand medium for 240 days whereas the highest germination percentage for those collected in phase 2 was of Kocaman provenance (% 26) germinated in 10/20 ºC left in cold stratification in sand medium for 240 days. 
Germinations had been occurred in long period for seeds at stratification in sand and perlite mediums in both phases. The highest germination percentage in stratification medium was of Kocaman provenance (phase 2 - % 70) at cold stratification with 20 minute (H2SO4) sulphuric acid as pre-treatment + 1000 ppm GA3 + 224 days. Germination of all full seeds within long stratification period led to acquisition of low germination percentage in germination tests. Accordingly, high germination temperatures of 20 ºC and 10/20 ºC were resulted in secondary dormancy in Silver Linden seeds.    
In general sense, it was revealed that perlite medium was more effective in removal of current dormancy than sand medium. 20 ºC fixed germination temperature proved to lower germination percentage than variable temperature of 10/20 ºC. Given the germination activities within stratification period, it occurred that Silver Linden seeds could be germinated in lower temperatures. 
Cutting and tetrazolium tests were carried out under indirect methods used for determining seed viability in a short span of time. Cutting test proved to be efficient in determining empty-full rates of seeds whereas tetrazolium test reflected the viability of seeds to a certain extent. 
As for field sowing, semi-ripe seeds fielded higher seedling percentage. Fully-ripen seeds, on the other hand, yielded lower seedling percentage and it was revealed that seeds continued for delaying to next year in seeding medium.


Keywords: Silver Linden (Tilia tomentosa Moench.), Seed Morphology, Seed 
Physiology, Dormancy, Germination Obstacle