BİTKİ BÜYÜMESİNİ ENGELLEYİCİ (BBE) HORMONLAR
Birçok bitkide doğal olarak oluşan zıt etkili bazı bileşikler, normal savunma mekanizmasının parçası gibi bitki büyümesini azaltabilirler. Bu maddeler büyüme,gelişme, çiçek ve meyve oluşumunu engelleyerek bunlara bağlı olarak gelişen fizyolojik olayları hızlandırır.
Etilen
Basit bir bileşik olan etilenin (C2H4) bitkinin kendisi tarafından üretilen gaz formunda yüksek etkili bir BBD olduğu uzun yıllardan beri bilinmektedir (Westwood, 1993). Etilen tüm dokularda üretilebilmektedir.
Normal şartlarda gaz halinde olup, uçucu ve kısmen inaktif halde bulunurlar. Bitki büyüme ve gelişmesinin her aşamasında üretilebilen bir hormondur. Olgunlaştırma hormonu (gazı) olarak da bilinir. Yeterince havalandırma yapılmayan depolarda meyve ve sebzelerde etilen salgısı nedeniyle ürünlerde daha çabuk olgunlaşma,gevşeme ve bozulma meydana gelir. Henüz olgunlaş madan koparılan muzlar etilen salgısı meydana getiren bir madde (karpit) ile aynı ortama konulup olgunlaşma sı sağlanır. Ticari olarak etilenin sentetik olarak üretilen isimleri etephone veya ethrel’dir.
Etilenin doğal şartlarda bitkideki en önemli fonksiyonları şunlardır (Seçer, 1989; Raven et al., 1992; Kaynak ve Ersoy, 1997),
a) Meyve olgunlaşmasını sağlamak; etilenin etkisiyle meyvedeki klorofil parçalanır ve meyvenin doğal rengi olan pigmentlere dönüşür. Olgunlaşma süresince nişasta, organik asitler veya yağlar (avakado da olduğu gibi) şekerlere dönüşür. Genelde domates ve muz gibi etli meyvelerde kullanılmasına rağmen, üzüm ve ceviz de de kullanıldığı görülmüştür.
b ) Yaşlanmayı teşvik eder.
c)Etilen dökülmeyi sağlayan enzimlerin faaliyetlerini artırarak ayrılmayı kolaylaştırır, makineli hasada elverişli hale getirir. Yaprakların sararmasını ve yaprak,çiçek ve meyve saplarının kolayca ayrılmasını teşvik eder. Kiraz, ahududu, üzüm ve dutlarda meyvelerin bağlandığı sapların gevşemesini sağlar ve dolayısıyla mekanik hasadı kolaylaştırır.
d)Adventif kök oluşumunu uyarmaktadır.
e)Çiçek açmayı düzenleyici etkisinden dolayı özellikle bazı süs bitkilerinde aynı zamanda çiçek oluşumunu sağlamak amacıyla da etilenden yararlanılmaktadır.
f)Bitkilerdeki cinsiyetin belirlenmesinde etkili bir faktör olup, özellikle erkek ve dişi organların aynı bireyde olduğu bitkilerde cinsiyetin yönlendirilmesinde kullanılır. Etilen yüksek oranda kullanılması erkek çiçeklerin dökülmesine sebep olarak dişilerin oluşumunu teşvik eder.
Absisik Asit (ABA)
Sesquiterpen yapısındaki bir maddedir. Oksin, gibberellin ve sitokinin gibi büyümeyi hızlandırıcıların doğal antagonistidir. Bitkilerin hemen her yerinde ve her zaman bulunur. Yalnız çevre şartları değiştikçe azalır veya çoğalır. Buna bağlı olarak da fizyolojik olaylardaki etkisi de değişir. Normalde dormansi halindeki tohum ve tomurcuklarda yüksek miktarlarda bulunmakta ve dormansiyi sürdürücü bir etkiye sahip olduğu düşünülmektedir. Ancak, yaprak gövde ve meyvelerde de bulunur.
Ticari olarak kullanımı pek olmasa da zaman zaman büyümeyi engelleyici olarak kullanılmaktadır. Bitkiler bünyelerinde ürettikleri ABA’yı yaprak dökülmesi olacak bölgelere gönderirler ve bu yolla sonbaharda yaprak dökülmesi görülür. Bitkisel üretimde ABA hem tabi olarak hem de sentetik olarak üretilebilmektedir.
Bitkilerdeki fonksiyonları şunlardır (Seçer, 1989;Raven et al., 1992; Kaynak ve Ersoy, 1997),
a) ABA çoğu bitki türlerinde stomaların kapan masını teşvik eder. ABA’nın RNA ve buna bağlı olarak protein sentezini yavaşlattığı ve su stressi altında bulunan bitkilerde CO2 ile birlikte stomaların kapanmasına sebep olduğu bilinmektedir. ABA sentezi su yetersizliği ile arttığına göre, terleme sırasında stomaların düzenlenmesindeki etkisi kuvvetle muhtemeldir.
b ) Tek yıllık bitkilerde tohum, iki ve çok yıllık bitkilerde ise tomurcuk ve yumru gibi depo organlarında
büyümeyi engellerler. Danedeki depo proteini üretimini uyarır ve aynı zamanda tohumların erken çimlenmesinin engellenmesinden de sorumludur. Çoğu tohumlarda dormansinin kırılması danedeki ABA seviyesinin azaltılmasıyla ilişkilidir.
Jasmonik Asit (JA veya MeJA)JA[3-oxo-2-(2’-cis-pentenyl)-cyclopentane-1-acetic-acid))α linolenik asitten sentezlenir. Yaklaşık 20 yıl kadar önce JA ve onun kokulu esteri olan MeJA (metil jasmonate)’in bitki büyümesini engelleyici rolübelirlenmiştir. Çiçeklerden (örneğin yasemin,Jasminum grandiflorum L. Ve Rosmarinus officianalis L.)ve çeşitli meyvelerden elde edilen kokulu bir bileşiktir. Eğrelti otu, yosun, bazı mantar ve alglerle birlikte yaklaşık 206 bitki türünde Jasmonik asite rastlanmıştır (Meyer ve ark., 1984). Son zamanlarda MeJA’in bitki genlerindeki sinyal moleküllerinde önemli olduğu belirlenmiş, özellikle bazı spesifik bitki genlerinin tezahürünü belirgin olarak artırdığı tespit edilmiştir.
Özellikle bitkiye gelen bir zarar durumunda ortaya çıkan tepki genlerinin oluşmasında etkilidir (Staswick, 1992). MeJA hormon veya BBD’nin çoğu karakteristiklerini taşımaktadır. Bitkilerde görülen bazı etkileri şunlardır,
a)Bitkilerde yaprak sararmasına yol açması, yaprak saplarında kopmalara neden olması ve büyüme gelişmeye engel olması (Sembdner ve Parthier, 1993).
b )Kök oluşumunu teşvik etmesi (Sembdner ve Parthier, 1993).
c )Gaz halinde patates bitkisine püskürtülmesi halinde yumru oluşumunu artırması, ayrıca doku kültürü (in vitro) ortamlarında da yumrulaşmayı teşvik eder (Koda ve ark,1991; Van der Berg and Ewing, 1991).
d) Etilen sentezini ve dolayısıyla meyve olgunlaşmasını artırması (Fan et al., 1997).
e)β Karoten sentezine yol açması (Staswick,1992).
f)Asma filizlerinde kıvrılmalara sebep olması(Falkenstein et al., 1991).
g)Tohum çimlenmesi, kallus oluşumu, kök büyümesi klorofil üretimi ve polen taneciklerinin çimlenmesine engel olduğu da rapor edilmiştir. Dolayısıyla foto sentezde de etkilidir (Sembdner ve Parthier, 1993).
h)Bitkide oluşan herhangi bir yaralanma durumunda bitkideki proteinlerin (özellikle soya fasulyesinde bulunan vejetatif depo proteinleri) parçalanmasına sebep olan enzimlerin etkisini engellemektedir. Bu genlerin faaliyetleri ABA tarafından da teşvik edilir (Vanden Berg ve Ewing, 1991; Staswick, 1992).
i)Dışarıdan uygulanan MeJA’in depolanmış patates ve su oranı yüksek diğer meyve ve sebzelerin kalitelerini kaybetmeden uzun süre muhafaza edilebilmelerine katkıda bulunduğu tespit edilmiştir. Düşük konsantrasyonları depoda çimlenmeyi engellerken, yüksek konsantrasyonları indirgen şeker birikimini artırmaktadır (Buta ve Moline, 1998). Bu etkilerinden dolayı patateslerin son işleme kalitelerine de etkide bulunurlar.
Chlormequat Chlorur (CCC=CYCOCEL) ve Daminozid (Antigibberellin)
Bitki boyunun uzamasına engel olan sentetik BBE’dir. Bu nedenle, tahıllarda yatmayı engellemek
için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca üzümlerde meyve tutumunun artırılması (CCC), elmalarda antosiyanin sentezinin artırılması, hasat öncesi meyve dökülmesinin azaltılması ve depo zararlarının azaltılmasında (Daminozid) uygulanmaktadır. Alar (daminozid) meyve endüstrisinde vejetatif büyümeyi azaltmak, meyve şekli ve rengini değiştirmek ve meyve kalitesini artırmak için kullanılmaktadır (Kaynak ve Ersoy, 1997).
Soya fasulyesinde yapılan bir çalışmada, sap başına bakla sayısını, çiçek tomurcuğu oluşumunu, bakladaki dane sayısını ve toplam bakla verimini artırdığı belirlenmiştir (Moniruzzaman, 2000). Kanserojen etkisi olduğu inancıyla, kullanımı süs bitkileriyle sınırlı kalmıştır (Sağlam, 1991). Açelya, sardunya ve poinsettia gibisaksılı süs bitkilerinin gelişmelerini engellemek, erken çiçek açmalarını teşvik etmek, çiçeklenmeyi artırmak,bitki başına tomurcuk ve çiçek sayısını artırmak için kullanılmaktadır.
Ancymidol
Bitkilerde boğum arası uzunluğunu azaltmada kullanılan büyüme engelleyici bir sentetik BBE’dir. Özellikle süs bitkileri yetiştiriciliğinde uygulanır (Kaynak ve Ersoy, 1997). Ancymidol büyümeyi geriletici ve bitki bünyesindeki GA içeriğini düşürücü etkide bulunmaktadır. Ancymidolun yüksek bitkiler üzerindeki etkisi eş zamanlı GA uygulaması ile önlenebilir fakat bu durum ancak ancymidolun düşük (100μM) konsantrasyonlarında etkilidir. Ancymidolun bitkilerde selüloz sentezinde de engelleyici etkide bulunduğu, yüksek dozuygulamalarında ise hücre büyümesini ve yeni hücre duvarı oluşumunu engellediği bildirilmiştir (Hofmannova et al., 2008).
Maleik Hidrazid (MH)
Hücre bölünmesine ve odunsu bitkilerde tomurcuk oluşumuna engel olurlar. Soğan ve yumrularda çimlenmeyi kontrol etmek için kullanılmaktadır. Sentetik bileşik hasat öncesi yapraklara uygulanır ve hızla depoorganlarına taşınır. Genellikle fazla hasara neden olmasından dolayı, kullanımı çim bitkileriyle sınırlı kalmıştır (Kaynak ve Ersoy, 1997).
Phosphon-Do ve Amo-1618
Giberellin sentezine engel olarak meristematik aktiviteyi ve hücre genişlemesini azaltırlar ve boyuna büyümeyi engellerler (Kaynak ve Ersoy, 1997).
Paclobutrazol (PPP 333)
Vejetatif gelişmeyi azaltıp, generatif gelişmeyi artıran sentetik BBE’dir. Özellikle meyvecilik ve süs bitkilerinde fazla vejetatif gelişmeye engel olmak için kullanılır. Daha önce bitkiler ve standart meyveler elde edilir (Kaynak ve Ersoy, 1997). Bazı bitkilerde Gibberellin biyosentezini engelleyen Paclobutrazol uygulandığında bitkinin soğuğa (dona) dayanıklı hale geldiği kaydedilmiştir (Aydoğdu ve Boyraz, 2005).
SONUÇ VE ÖNERİLER
Ülkemizde BBD kullanımı çeşitli sorunlardan dolayı yeterince yaygın değildir. Ancak, örtü altı sebzeciliği gibi belli alanlarda başarıyla uygulanmaktadır.
Özellikle domates ve patlıcanda partenokarpik meyve tutumunun sağlanması, muz ve limon gibi meyvelerin sarartılması ve birçok meyve ve sebzenin gelişen pazar isteklerine bağlı olarak olgunlaştırılması ve piyasaya sürülmesi günümüzde oldukça yaygındır. Ülkemizde hemen hemen bütün alanlarda en yaygın kullanılan hormon GA’dır. Üzümde çekirdeksizliği sağlamak, meyve ve salkım büyüklüğünü artırmak; kirazda büyük ve sert meyve elde etmek; elma, armut gibi meyvelerde daha iri meyve elde etmek ve süs bitkilerinde daha erken ve homojen çiçek açılmasını sağlamak amacıyla GA kullanılmaktadır. Ayrıca, birçok meyve türünde çeliklerin hızlı köklenmesini sağlamak amacıyla IBA kullanılmakta, erken meyve olgunlaşmasını sağlamak amacıylada etilen kullanılmaktadır.
Fizyolojik olayların gelişimini değiştiren BBD’lerinin yanlış kullanımından kaynaklanan sağlıkla ilgili problemlerin ortaya çıkmasıyla, bu maddelerin kullanımında bazı sınırlamalar getirilmiş ve kullanımıruhsata bağlanmıştır. Bu maddeler, çimlendirme, meyve oluşumunun artırılması ve iri meyve elde edilmesi,meyvelerin olgunlaştırılması, çelik, fide ve fidanların köklendirilmesi, yabancı ot mücadelesi, bitkilerde erkencilik sağlanması, hasadın kolaylaştırılması, gıdalarda muhafaza süresinin (raf ömrünün) uzatılması, patateste in vitro şartlarda yumru elde edilmesi vb amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bitkilerin yapısında bulunan veya dışardan sentetik olarak ilave edilen hormonların tarımda kullanılması birçok tartışmayı da beraberinde getirmiştir. Özellikle medyada bu maddelerin kullanımıyla ilgili tartışmaların artması, hormonların kullanımında çok dikkatli olmayı gerektirmekte ve kontrolün şart olduğunu göstermektedir. Bazen düşük konsantrasyonlarda büyümeyi artırabilen bir BBD, konsantrasyonu artırıldığında büyümeyi engelleyebilmektedir. Bu nedenle, BBD’lerinin kullanılmasında istenilen neticenin alınabilmesi için uygulama zamanlarının ve konsantrasyonlarının iyi ayarlanması gerekmektedir. BBD’ler sağlık ve çevre üzerinde bilinçsiz kullanımdan kaynaklı olarak olumsuz tesirlere sebep olabilmektedir. Bu olumsuz tesirler kullanım oran ve sıklığının yanında, kullanılan aktif maddeye de bağlıdır.
Bu açıdan tarımsal ilaçlar ile mukayese edilemeyecek çeşitliliğe sahip olan BBD’lerin, insan sağlığı ve çevresel riskleri tarımda kullanılan ilaçlarının oldukça gerisindedir. BBD’lerin insan sağlığına etkileri konusundaçok net bilgiler bulunmamaktadır. Bilinmesi gereken en önemli olgu tarım ilaçlarının yanlış kullanımının doğuracağı sağlık ve çevre sorunlarının BBD’lerin olumsuz
tesirlerinden daha fazla olduğudur.
BBD’leri yeterli doz ve zamanda uygulanırsa insan sağlığı açısından pek zararlı olmamaktadır. Ancak aşırı doz ve zamansız yapılan uygulamalar nedeniyle meyveler üzerinde kalıntı etkisi kalmakta ve bu nedenle zararlı olabilmektedir. Diğer taraftan uygulama esnasında dikkatli olunmaması halinde göz, cilt v.s.’ye temas ile bazı akut etkiler görülebilmektedir. Bu nedenle, özellikle sentetik ve dışardan hormon uygulamalarında çok dikkatli olunması ve hangi bitki türüne hangi büyüme düzenleyicisinin uygulanacağı daha önce yapılmış olan araştırma neticelerine dayandırılması gerekmektedir. Bu sayede hem sağlıkla ilgili problemlerle karşılaşılmayacak, hem de oldukça pahalı olan bu maddelerin ekonomik olarak kullanımı söz konusu olabilecektir. Son yıllarda gelişen biyoteknolojik araştırma ve gelişmelere paralel olarak hormon kullanımının yönüde değişmiş, bu alanda kullanım yönünde bir artış görülmüştür. Özellikle
in vitro şartlarda yapılan doku kültürü çalışmalarında bu maddelerin kök, sürgün ve yumru oluşumunu teşvik edici etkileri belirlenmeye çalışılmıştır.
Halk arasında genelde “hormon” sözcüğünden kaynaklanan bir güvensizlik ve BBD’lerin her koşulda ve her üründeki kullanımının insan sağlığına kesin toksik etki yaratacağı şeklindeki hatalı değerlen dirme söz konusudur. Bitki büyümesini teşvik edici hormonların açıklanmasında da görüldüğü gibi, bu maddelerin bir kısmının zaten bitkinin genetik yapısında doğal olarak mevcut olduğu ve zararlı olmadığı görülmektedir. Uygulama zamanlarının ve konsantras yonlarının iyi ayarlanması, doğal kökenli olması (Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Koruma ve Kontrol Genel Müdürlüğü’nden ruhsatlı), yasak olanların (2,4-D) uygulanmaması ve uzman kişilerce uygulanması koşuluyla hormonların bitki yetiştiriciliğinde çok önemli ve yararlı fonksiyonları olduğu görülecektir.
Kaynak: Iğdır Üni. Fen Bilimleri Enst. Der. /Iğdır Univ. J. Inst. Sci. & Tech.1(2): 47-56, 2011
Hazırlayan: Ahmet Metin KUMLAY veTamer ERYİĞİT
TAM METNİ BURADAN İNCELEYEBİLİRSİNİZ.
documents/bitkisel-hormonlar.pdf
BİYOLOJİ ÖDEV YARDIM
-
Mercanlar ve Mercan resifleri hakkında bilgi
-
Kulak Nedir? Kulağın Yapısı ve Görevleri Nelerdir?
-
Göz nedir ? Gözün görevleri nelerdir ? Canlılarda göz ve görme organı
-
Boğaz nedir ? Boğazın kısımları nelerdir ?
-
Omurga, columna vertebralis nedir ? Görevleri nelerdir ?
-
Doğal gübreler nelerdir
-
Kimyasal (yapay) gübreler nelerdir
-
Kortizol Nedir
-
Semantik Nedir ?
-
Karasal Ve Sucul Biyomların Özellikleri Nelerdir ?
-
Kaç çeşit biyom vardır
-
Bitki Ve Hayvanların Yeryüzündeki Dağılımını Etkileyen Faktörler Nelerdir?
-
Bitkisel dokular hakkında bilgi
-
Ekosistemde besin zinciri ve besin ağının önemi nedir ?
-
Genetik Algoritmalar