Bitki Büyüme Maddeleri (Bitkisel Hormonlar) Nelerdir?

BİTKİ BÜYÜME MADDELERİ

Bitki hormonu (fitohormon) denildiğinde nasıl bir tanım yapılır. Fitohormon: Bitkinin belli yerlerinde sentezlenen, sentezlendiği yerden bitkinin diğer kısımlarına taşınabilen, Taşındığı yerde de çok düşük konsantrasyonlarda etkili olabilen büyümeyi düzenleyici düzenleyici kimyasal maddelerdir.

Bir Maddenin Hormon Olarak Kabul Edilebilmesi İçin Sahip Olması Gereken Özellikler

1. 1.Bitkinin her yerinde değil belli yerlerinde sentezlenen
2. 2.Bitkide taşınabilir olan
3. 3.Taşındığı yerlerde çok düşük konsantrasyonlarda etkisini gösterebilen
4. 4.Büyümeyi düzenleyici (regülatif) etkiye sahip olması

Bitkisel hormonların keşfinden ve bitkiden izole edilip kimyasal yapılarının aydınlatılmasından sonra, laboratuvarda bunlara yapıca benzeyen kimyasal maddeler sentetik yolla elde edildi.

• •Bu sentetik maddelerin bitkilere dışarıdan uygulandığında bitki hormonu gibi etki gösterdikleri belirlendi.
• •Ancak bunlar bitkide sentezlenmedikleri için yani daha önce söylediğimiz hormonda bulunan özelliklere uymadığı için ‘Bitki Büyüme Maddeleri’ veya ‘Büyümeyi Düzenleyici Maddeler’ adı verildi.
• •Bitki hormonlarının bir kısmı büyümeyi, bir kısmı da engelleyici etki yapar.
• •Bu bakımdan büyümeyi teşvik edenler ve büyüme engelleyiciler olmak üzere iki sınıfa ayrılırlar.
• •Bu yüzden her ikisi birden düzenleyici rolleri vardır diyebiliriz.

Not: Bunu bir arabanın çalışma sistemine benzetebiliriz. Arabanın gidişi gaz ve fren adı verilen iki pedal ile ayarlanır. Gaz pedalına bastıkça hız artar, frene bastıkça azalır. Yolun durumuna göre bu değişimler hep olur. Viraja gelince frene basmayıp gaza basmaya devam edilirse arabanın yoldan çıkacağı bellidir. Bitkide viraj, mevsimlerdir, yada hayat devridir. Bunlara göre bitkideki hormonların konsantrasyonu değişir.

 

Mesela; Genellikler ilk baharda büyüme hormonlarının sentezi artarken sonbaharda azalır, buna karşın engelleyici hormonların sentezi artar. Bu demek oluyor ki ilkbaharda bitkilerde aktif bir büyüme görülürken, sonbaharda bitki büyümesinde bir yavaşlama ve duraklama görülür.

Not: Düzenli bir bitki büyümesi için her iki tip hormonada ihtiyaç vardır.

Bitki Hormonları:

1. 1.Oksinler       
2. 2.Giberellin
3. 3.Sitokininler
4. 4.Etilen
5. 5.Absisik Asit

  
Çünkü: Düşük konsantrasyon büyümeyi teşvik edici iken biraz yüksek konsantrasyonda büyümeyi inhibe eder.

 

Not: Dikkat edilirse büyümeyi arttırıcı yerine teşvik edici ifadesinin kullanılmasının sebebi bu maddelerin büyümeyi arttırmada doğrudan ve devamlı olarak olayın içinde etkili olmadıkları, sadece büyümeyi arttırıcı olaylar zincirini başlatmak veya uyarmak (indiksiyon) gibi bir rollerinin olmasıdır. Halbuki enzimler büyüme olaylarının içinde doğrudan rol oynarlar.

ABA (ABSİSİK ASİT)

Fizyologlar tohum ve tomurcuk dormansisinin bazı inhibitör bileşikler tarafından meydana getirildiğini bulmuşlardır. Bu bileşiklerin izolasyon çalışmaları sonucu birisinin absisik asit (aba) olduğuna karar vermişler. Absisik asit isminin absisyon olayından orjinlenmiş olduğu bilinmektedir.

 

ABA’nın Kimyasal Yapısı

15  C atomu + terminal bir karboksil grubuna sahip doymamış bir zincir + 1 çift bağ + 2 metil grubu vardır yapısında. 

 

ABA’nın Tayini 

Gaz kromotografisi ile belirlenir. Çok düşük seviyedeki ABA’yı tespit edebilir.

 

ABA’nın Biyosentezi

Bitkilerin çoğu ABA’yı sentezleyebilir. ABA, bitkinin kök, gövde, yaprak, tohum ve meyve dokularındaki mevalonik asitten sentezlendiği belirlenmiştir. ABA’nın çoğunluğu plastitlerde sentezlenir. 

ABA’nın Fizyolojik Etkileri

• ABA’nın tomurcuk dormansisini uyardığı bilinmektedir. Bunun yanında diğer düzenleyici olaylarda da rol oynar. 
• Örneğin; Kuraklık ve nem stresinden korunmak için stomanın kapanmasını sağlar.
• Örneğin; Uzayan gövdelerde giberillin tarafından başlatılan hücre uzamasını büyük ölçüde azaltır.

 

Geotropizmaya Etkisi

Mısır bitkisinin kökleriyle yapılan çalışmalar geotropizma olayında ABA’nın rol oynadığını göstermiştir. Burada ABA kök şapkasından sentezlenmekte ve bazipetal bir yönde vasküler dokularla taşınmaktadır. ABA yer çekimi etkisiyle alt kenara çekilir ve bu kenarın büyümesinin inhibe eder. Kökün üst kenarı inhibe edilmediği için kök aşağı doğru büyür.

 

Kuraklık Etkisi

Bitki kurak ortamda bulunursa içsel su eksikliği artar ve gövdedeki ABA içeriğinin hızla yükselmesine neden olur. Bitkide su stresi geçerse yani bitki sulanırsa ABA düzeyi düşmeye başlar.
Yaprakların transpirasyon ve fotosentetik aktivitesinin hızı ABA düzeyi ile ters orantılıdır. ABA su stresinde stomaların kapanmasına neden olur. 

 

Fazla Su Etkisi

Fazla su içindeki bitkilerin gövdesinde ABA düzeyi de artar. Fakat kurak ortamdaki kadar değildir. ABA’nın bitkilere tatbik edilmesi bitkinin turgorunu arttırmakta ve stomalar kapanmaktadır. ABA bekçi hücrelerine K+ iyonu girişini ve bekçi hücrelerindeki kloroplastlarda nişasta yıkımını inhibe eder.

• Tuber Oluşumuna Etkisi:  Etkisi giberillin oranına bağlı olarak kendini gösterir
• Çiçeklenmeye Etkisi: ABA tomurcuk dormansisinden sorumlu bir büyüme inhibitörüdür. Dışarıdan uygulandığında çiçeklenmeyi inhibe eder.
• Meyve Büyümesine Etkisi: Meyve büyümesine ket vurur. Olgunlaşmayı arttırır. Meyve dökülmesini teşvik eder.
• Tohum Gelişimine Etkisi: Tohumun olgunlaşmasını sağlar. Bu anda en yüksek seviyededir. Tohumda depo maddeleri biriktikten sonra ve su kaybı başlangıcında hızı azalır. 
• Senesense Etkisi: Senesensi teşvik eder. Yapraklarda bu durum çok iyi fark edilir. Yapraklarda klorofil yıkımını teşvik ederken, klorofil biyosentezini inhibe eder. 
• Bir çok araştırma ABA’nın hücre zar yapısını değiştirdiğini, hücresel lipit yıkımına neden olduğunu gösterir. Floem ve ksilemdeki ABA miktarı senesens evresinde artmaktadır.
• Absisyona Etkisi: ABA senesenle birlikte absisyonu hızlandırır.
• Tohum ve Tomurcuk Dormansisine Etkisi: Dışarıdan uygulanan ABA büyüme ve çimlenmeyi inhibe eder. Aynı zamanda uyku tomurcuklarının meydana gelişini teşvik eder. 
• Fidelere dışarıdan ABA uygulanarak uyku tomurcukları elde edilebilmiştir. Ancak bu uygulama için ABA konsantrasyonunun yüksek olması gerekir.

 

 

ABA’NIN ZİRAATTE KULLANILMASI

1. 1.Sera bitkilerinde gövde uzamasının kontrolü
2. 2.Yeni otların büyümesinin önlenmesi
3. 3.Bitki dokusunda verim artışı
4. 4.Çiçek açmasının geciktirilmesi
5. 5.Çiçek dökümünün uyarılması
6. 6.Depo organlarının filizlenmesinin geciktirilmesi
7. 7.Meyve organlarının olgunlaşmasının hızlandırılması
8. 8.Meyve dökümünün hızlandırılması
9. 9.Çimlenmenin geciktirilmesi
10. 10.Uzun gün şartlarında kısa gün bitkilerinde çiçeklenmenin uyarılması
11. 11.Yaprak senesensinin uyarılması
12. 12.Çok düşük konsantrasyonlarda büyümeyi uyarması

 

NOT: ABA’nın bitkilerin fizyolojik etkilerinin çok çeşitli olması ve herhangi bir toksik etkisinin olmaması nedeniyle tarımsal kullanımda önemlidir.

ETİLEN HORMONU

Basit bileşik olan etilen(C2H4) bitkinin kendisi tarafından üretilen gaz formunda yüksek etkili bir hormon olduğu 50 yıldan beri bilinmektedir.  Etilen bütün dokularda üretilmektedir. Sentezi birçok çevre faaliyetleriyle artabilir.

Etilenin Bitkilere Etkileri

1. Meyve olgunluğunu arttırır.
2. Yaprak ve meyve dökümünü hızlandırır.
3. Çiçeklenmeyi düzenler.
4. Boyuna uzamayı sınırlandırır.
5. Çelikten köklenmeyi teşvik eder.
6. Dormansiyi kırar.
7. Yapraklarda senesen ve absisyonu hızlandırır.

 

NOT: Oksinle birlikte yan göz gelişimini engeller. Meyve olgunlaştırması ekonomik açıdan oldukça önemlidir.

• Etilen meyve saplarında ayırıcı bir doku oluşturarak hasatın oldukça hızlı ve kolay yapılmasını sağlar.
• Etilen çimlenen tohumlarda ve olgun meyvelerde aminoasitlerin parçalanması ile meydana gelen doğal menedicidir.
• Etilen gazının taşıması hücreler arası boşluklarla gerçekleşir ve ışık etilen oluşumunu arttırır.
• Etilen gaz formunda olduğu için sadece içinde bulunduğu bitkiyi değilde komşu bitkileride yayılarak etkiler. Örneğin; Olgunlaşmış ve olgunlaşmamış elmalar bir araya getirilirse olgunlaşmamış olanların çabucak olgunlaştıkları görülür. Yani hasat sonrası olgunlaşmayı da sağlar.
• Yumru gibi vegetatif depo organlarının oluşumunda etilenin düzenleyici olduğu sanılmaktadır.
• Ayrıca bitkilerin düzenleriyle etilen sentezlemesi arasında ters bir ilişki vardır. Yani su düzeyi azaldıkça etilen sentezi artmaktadır. Bunun sonunda da ek kök oluşumunu teşvik eder.
• Etilen süs bitkisinde çiçek açmayı düzenleyici etkisi ile homojen çiçek oluşumunu sağlar.

 

FİZYOLOJİK ETKİLERİ

1. 1.Çiçeklenme
2. 2.Çiçeklenme artışı
3. 3.Yaprak açılımı
4. 4.Dormansi
5. 5.Apsisyon ve meyve olgunlaşması
6. 6.Meyve gelişmesi
7. 7.Meyvelerde nişastanın şekere dönüşmesinde rol oynar

 

Ne Amaçla Kullanılır ?

Olgunlaştırma işinde depolanan sebze ve meyvelerde yeterince havalandırma yoksa etilen salgısı nedeniyle ürünler daha çabuk olgunlaştırır. Gevşeyip bozulmasına neden olur.

 

Sentetik Adı

Etephone ve ethrel’dir.

 

NOT: Etilen düşük konsantrasyonda  büyümeyi teşvik eder. 

NOT: Depolama sırasında olgunlaşması istenmeyen meyvelere CO2  ve gümüsiyonu uygulanırsa etilen sentezi inhibe olur.

NOT: Dikotillerden kök, gövde ve yaprak büyümesini engeller. Bu organlara dışarıdan uygulandığında kalınlaşma görülür.

NOT: Su baskınına uğramış topraklarda kökte etilen sentezi fazla olduğundan, dışarı çıkışı da zor olduğundan kökte anormallikler görülür. Dalların ve yaprakların epinastisine  neden olur. Çünkü bu organların saplarının üst kısımlarının daha fazla büyümesine ve böylece aşağıya sarkmasına sebep olur.

 

 

OKSİNLER

Stimulatör grubu bitki hormonları içinde en önemlileridir. Bitki dokularında çok az miktarda bulunur.
Bitkilerden doğal oksinin izolasyonu agar, jel gibi uygun ortam içine bitki dokularından meydana gelen difüzyonuyla sağlanmıştır.

 

OKSİNLERİN FİZOLOJİK ETKİLERİ

1. 1.Hücre büyümesini uyarır
2. 2.Fototropizmayı kontrol eder
3. 3.Geotropizmayı kontrol eder
4. 4.Kök oluşumunu hızlandırır
5. 5.Yaprak ve meyve dökümünü kontrol eder
6. 6.Tomurcuk inhibisyonu ve apikal dominansi 
7. 7.Tohumsuz meyve oluşumuna(partenokarpi) neden olur
8. 8.Doku farklılaşmasını sağlar

OKSİN TÜREVLERİ

• 1.İndol-3 – Asetik Asit (Oksin IAA)
• 2.İndol-3 – Pruvik Asit (IPA)
• 3.İndol-3 – Asetaldehit (IA AId)
• 4.İndol-3 – Karboksilik Asit
• 5.Etil-3 İndol Asetat

 

1. Oksinler hücre çeperine H+ iyonu taşımını arttırıp hücre çeperinin esnekliğini arttırarak daha çok su alınmasını sağlarlar. Böylece hücre şişer ve büyür.
2. Büyümenin aynı hızda olabilmesi için gerekli mRNA’nın sentezini uyarır.
3. Lateral kök (yan kök) ve adventiv (gövdeden çıkan kök) gelişimini uyarır. Bu özelliği vegetatif bitki üretiminde ve bitki doku kültürü çalışmalarında oldukça yararlanılmaktadır.
4. Oksin yaprak opsisyonunu geciktirir.
5. Genç yapraklarda oksin miktarı fazladır. Yaprağın olgunlaşmasıyla oksin konsantrasyonu azalır.
6. Oksin çiçek tomurcuğu gelişimini de düzenler. Buna; Çiçek tomurcuğuna en yakın yapraktaki oksin miktarının etkili olduğu bilinmektedir. Döllenme olmadan önce bazı çiçeklere oksin uygulandığında ovaryum büyür ve tohumsuz meyve (partenokarpi) oluşur.
7. İlkbaharda çok yıllık odunlu bitkilerde gelişen tomurcuk tarafından üretilen oksin kombiyum gelişimini uyararak seconder büyümeyi sağlar. Sonbaharda tomurcuklar tarafından üretilen oksinler azaldığı için kombiyum faaliyetleri de azalmaktadır (yaş halkalarının oluşumu).

 

NOT: Oksinler ışığa duyarlı olup ışıkta inaktive edilmeleri sonucu hücre büyümesini yavaşlatır. Fototropizim olarak bilinen bitkilerin tek taraflı ışıklandırılmalarında ışığa doğru yönelme olayına neden olurlar.

NOT: Apikal büyümeyi baskın hale getirip yan dal oluşumunu baskılarlar.

NOT: Döllenmiş çiçeğin dökülmesini engeller.

NOT: Çok yüksek dozlarda herbisit etkisi göstermektedir. En çok buğdayda ve mısırda geniş yapraklı otlara karşı kullanılmaktadır.

SİTOKİNİN

Sitokininlerin ilk sentezini 1970 yılında Shell firması yapmış ve Abbot Laboratuvarında pazarlanmıştır. Bu grubu, tarımsal bitkilere yönelik olarak zeatin ve kinetin formları oluşturmakta olup genellikle bunlar karışım halinde deniz yosunlarından elde edilmekte ve makro ve mikro elementlerle takviye edilerek ticari hale getirilmektedir.
Gerek yapraktan, gerek topraktan uygulanabilen bu kimyasalların kullanım amacı bitkilerde kök ve saçak yapısını geliştirmek yanında generatif arttırmaya yöneliktir.

Muz, narenciye, kavun, armut, domates, ananas, hurma gibi meyvelerin, sarartılıp olgunlaştırılmasında kullanılan etilen formları birçok firma tarafından pazarlanmaktadır.
2 değişik formu mevcuttur.

1-Ethephon

• a-Domates ve meyve kızartmasını arttırmak için meyvelerin %5-15’ inin pembe veya kırmızı rengi aldığı dönemde
• b-Elma ağaçlarında meyve rengini arttırmak için hasattan iki hafta önce uygun bir oksin karışımı kullanımı (hasat öncesi meyve dökümünü önlemek için)
• c-Genç meyve ağaçlarında çiçek gözü oluşumunu teşvik ve vegetatif gelişmeyi kontrol için, normal çiçeklenme tarihinden 6 hafta sonra
• d-Kirazlarda meyve olgunlaşmasını hızlandırmak için hasattan 7-14 gün önce
• e-Cevizlerde kabuk çatlamasının homojenliğini sağlamak için, meyve ve kabuklarının kahverengiye dönüşmesinden sonra
• f-Tütünde olgun yapraklarda sararmayı arttırmak için
• g-Üzümde erken renk değişimi için. Hububatta bitki boyunu kısaltarak yatmayı önlemek için (ilk başakların oluşumundan sonra)
• h-Çeşitli süs bitkilerinde ve süs ağaççıklarında laterol dallanmayı arttırmak ve vegetatif büyümeyi baskı altına almak

 

Sitokininler hücre bölünmesini arttırarak büyümenin düzenlenmesinde etkili olan maddeler sitokininlerdir. Yaklaşık bir düzine sitokinin vardır. Ancak bunların yapıları genellikle birbirine benzer. Bitkisel sitokininlerin en yaygın olanları Zeatin, GA, Kinetin ve PBG’dir.

 

Sitokininler tüm meristematik dokularda dal ve özellikle kök uçlarında sentezlendirilir. Köklerin bitkilerde en önemli biosentez bölgeleri olduğu ve burada oluşturulan sitokininlerin yukarıya taşınıp, gelişen meyve ve tohumlarda biriktiği bilinmektedir.

 

Sitokinin köklerde sentezlenir, ksilem kanallarıyla taşınmalarının transprasyondan önemli ölçüde etkilendiği, folem taşınımlarının   ise oldukça az olduğu bildirilmektedir. Sitokininlerin hücre bölünmesini hızlandırdığı, nükleik asitleri düzenlediği, uçlarda baskınlık ve dallanmayı teşvik ettiği, tomurcuklanma başlamasını uyardığı, tohumların filizlenme şansını arttırdığı, besinlerin taşınmasına ve metabolizmaya etki ettiği çiçeklerin, meyvelerin ve yaprakların yaşlanmasını ve dökülmesini önlediği, köklenmenin başlamasını engellediği tespit edilmiştir. IAA ve giberillinlerle birlikte hücre hücre büyümesini etkilerler. Bitki yapraklarında yaşlanmayı geciktirmesinin başlıca sebebi, proteinlerin ve klorofilin parçalanmasını azaltmasıdır.

GİBERİLİK ASİT

Giberillinler Nasıl Etki Eder, Ne Amaçla Kullanılırlar ?

1. 1.Giberillinler sebze ve meyvelerde boyun uzatılması (seralarda), (bodur bitkilerde bu hormon üretiminin az veya olmadığı bilinir)
2. 2.Çiçeklenmenin geciktirilmesinde 
3. 3.Dormansinin (tohumlarda uyku hali) kırılması ve yolla çimlenmenin arttırılması
4. 4.Meyve iriliğinin ve sayısının iyileştirilmesi (bağlarda)
5. 5.Narenciyede meyve tutumunun arttırılması için giberillinler kullanılmaktadır
6. 6.Bitkilerde yaklaşık 50 çeşit giberillin hormonu üretilmektedir. Sentetik formu ise giberillik asit (GA3)’tir. Giberillinlerin insan sağlığına zararları konusunda hemen hemen hiç bildirim yoktur
7. 7.Çiçek oluşumu ve dane adedi üzerine etkili olduğu bilinir
8. 8.Gövde uzamasını hücre bölünmesini uyararak sağlar.
9. 9.Giberillinler tohum çimlenmesinde depo nişastasının hidrolizini gerçekleştiren α-amilaz enziminin oluşumunu sağlayarak nişastanın embriyo tarafından kolaylıkla kullanılabilen şekerlere dönüşümüne yardımcı olur ve çimlenmeyi kolaylaştırır
10. 10.Bitkilerde bazı üreme süreçlerinde de rolü vardır. Özellikler uzun gün bitkilerinde çiçeklenmeyi uyarır. Uzun gün bitkilerinin çiçeklenebilmeleri için gerekli uzun ışık periyodunun yerine geçebilmektedir. 1. Yıl iki yıllık bitkilerde giberillin uygulanmasıyla ilk yıl çiçeklenme elde edilebilmektedir.
11. 11.Çiçeklenmede ışık ihtiyacını karşıladığı gibi bazı bitkilerinde çiçeklenmede ihtiyaç duyduğu soğuk periyodunu karşılayabilmektedir.
12. 12.Eşey belirlenmesi genetik olarak düzenlenmektedir. Fakat fotoperyot, beslenme durumu gibi çevre faktörlerinden de etkilenmektedir. Bu çevresel etkiler giberillik asit (GA) ile düzenlenebilmektedir.
13. 13.Giberillinlerin diğer etkileri: yapraklarda ve turunçgil meyvelerinde yaşlamayı geciktirme ve yaprak görümünü etkiler

 

Bitkisel Hormonları Neden Olduğu Değişimlere Göre Sıralarsak

1-Büyüme Hormonları

a)Uyarıcılar (Sitimülatör)

1. Oksin
2. Giberillin
3. Sitokinin

b)Engelleyiciler (İnhibitörler)

1. Absisik Asit
2. Etilen

2-Organ Yapıcı Hormonlar

• a)Florigen: Fotoperyodun (ışık ve karanlık kavramı) algılanması sonucu oluşan çiçek yapıcı görev yapar.
• b)Vernalin: Soğuk periyot etkilenmesi ile aynı şekilde çiçek oluşumunu sağlayan vernalin
• c)Rizokalin: Kök yapıcı 

 

3-Yara Hormonları

Nekro hormonlar sadece yara almış bölgedeki parankimatik dokunun hızlı büyümesi ve yara bölgesinin onarımını sağladığından etkileri bu bölgeyle sınırlıdır. Bitkinin başka bölgelerinde etki göstermez.