Bitki Gelişimi Düzenleyiciler – Hormonlar

BİTKİ GELİŞİMİNİ DÜZENLEYİCİLER (BGD) HORMONLAR

Bitki büyüme ve gelişmesinde en önemli rol oynayan hormonlardan 5 ana hormon grubu bitki bünyesinde mevcut olduğu yapılan araştırmalarda belirlenmiştir. Bunlar;

-Oksinler

-Sitokininler

-Gibberellinler

-Etilen ve ABA dır.

Bitki bünyesinde meydana gelen fizyolojik faaliyetlerin çoğunluğu bu hormonların kontrolü altındadır.

Hormonların etkileri daima bir denge içersinde birbirlerini tamamlayıcı veya bir diğerinin etkisini azaltıcı olarak ortaya çıkar. Günümüzde hormonlardan bitkilerde büyümeyi ve gelişmeyi yönlendirici özellikleri dikkate alınarak çok yönlü yararlanılmaktadır.

Çok sayıda kimyasal madde hormon olmadığı halde hormon olarak adlandırılmakta bu ise kavram kargaşasına neden olmaktadır.

Bir bileşiğin hormon olarak nitelendirilebilmesi için ;

-Bitki bünyesinde oluşması,

-Oluştuğu yerden başka bir yere taşınabilir olması,

– Taşındığı yerde değişik yaşam olaylarını yönetmesi ve düzenlenmesi,

-Çok düşük konsantrasyonlarda bu etkilerini göstermesi gerekir.

Bitki bünyesinde bulunan bu doğal bileşiklerin yanında bu bileşiklerin kimyasal yapılarına az veya çok benzeyen sentetik bileşiklerde yapılmış ve hormon etkilerinin olup olmadığı araştırılmıştır.

Bunlardan birçoğunun bitkide doğal bulunanlardan çok daha aktif oldukları, yani çok daha az kullanıldıklarında benzer etkiler oluşturdukları belirlenmiştir.

Bitki bünyesinde bulunmayan bu tip bileşiklerin doğal hormonlarla karıştırılmamaları gerekir. Bitkide mevcut olmadığı halde çok düşük miktarlarda hormon etkisini gösteren bu maddelere sentetik hormon adı verilmektedir.

1-OKSİNLER

Oksin bitkilerde büyüme ve gelişmeyi etkileyen en önemli hormonlardan biridir.
• Bitkinin uç noktalarında bulunur.
• Bitkilerde boyca uzamayı sağlar.
• Hücre bölünmesi ve büyümesini sağlar.
• Hücre ve doku farklılaşmasında etkilidir.
• Işığı sevmez.
• Bitkinin ışık görmeyen yerlerinde üretilir.
• Işığın olduğu yerden ışığın olmadığı yere doğru kaçar.
• Bitkilerde yönelim olayında etkilidir.
• Çok fazla salgılanması büyümeyi durdurur.
• büyüme hücrelerini uyarır

2-Sitokininler

Sitokininler, bitki hücresinin bölünmesini uyaran faktörleri bulmak için yapılan çalışmalar esnasında bulunmuştur. Bu maddelerin hücre bölünmesi yanında birçok fizyolojik olayı kontrol ettiği gözlenmiştir. Bu etkiler arasında koparılmış organlarda senesensin kontrolü, kotiledonların genişlemesi, besin maddelerinin taşınımı, kloroplast olgunlaşması, morfogenesisin kontrolü sayılabilir. Kısaca sitokininler bitkide birbiriyle ilişkisi olmayan birçok görevi yerine getirir

3- Giberellinler

İkinci grup bitki hormonudur. 1950’li yıllarda karakterize edilen giberellinler 80’den fazla bileşin bulunduğu bir gruptur. Giberellinlerin esas etkisi, bitkilerin boyuna büyümesini sağlamaktır. Böylece uzun bir bitki gövdesi aktif giberellinleri, cüce bir bitki gövdesinden daha fazla ihtiva eder. Giberellinlerin sentezi ve kontrolü genetik kontrol altındadır.
Giberellinler izopren birimlerinden yapılmıştır. Giberellinler 4 izoprenoid biriminden türevlenen 20 karbonlu terpenoidlerir. GA -aldehit bütün bitkilerde ilk oluşan giberellinlerdir ve bütün giberellinlerin öncü maddesidir. GA ’nin hidroksilasyon ve oksidasyonu sonucunda diğer giberellinler oluşur.
İlk olarak giberellinler Gibberella fujikuroi ’ de bir metabolit olarak keşfedilmiştir. Bu mantarın pirinç fidelerinde aşırı gövde ve yaprak uzamasına sebep olduğu belirlenmiştir. 1930’larda Japon bilim adamları Gibberella fujikuroi fungusundan büyümeyi uyaran bir bileşiği kristal olarak elde etmeyi başardılar ve giberellin A olarak adlandırdılar. 1950’lerde Amerika ve İngiltere’de mantarlardan saflaştırılan maddeye giberillik asit adı verildi. 1958’de Mac Millan ve arkadaşları yüksek bitkilerde giberellin keşfettiler. Olgun olmayan tohumlardaki giberellin konsantrasyonu vejetatif dokulardakinden çok fazla olduğundan bu çalışmada tohumlar kullanıldı.
4- Etilen (eten)

Etilen (eten), alken sınıfından renksiz bir gaz. Doymamış hidrokarbon olup, karbonlar arasında, çift bağ vardır. Formülü C2H4, kaynama noktası -69,4 °C, ergime noktası -103,3 °C ve yoğunluğu 0,978 g/dm³ olan yanıcı bir gazdır. Etilen, suda orta derecede çözünür. Fakat alkol, eter, aseton ve benzende çok çözünür. Etilenin reaksiyon verme kabiliyeti oldukça yüksektir. Halojenlerle, sülfürik asit ve diğer çift bağ ile reaksiyon verebilen maddelerle hemen reaksiyon verdiği gibi polimerize polietileni meydana getirir. % 3 ile % 34 oranında etilen ihtiva eden hava karışımı patlayıcıdır. Zehir etkisi azdır. Fakat çok yüksek dozu şuursuzluk meydana getirir.
Etilen üretiminin takriben % 30,4’ü etil alkol, % 25’i etilen oksit, % 10’u stiren, % 10’u etilklorür ve % 15’i polietilen elde edilmesinde kullanılır. Etilenin başka maksatlar için kullanılan kısmı çok azdır. Etilen üretiminin büyük bir kısmı petrol ürünü gazların kraking fırınlarındaki pirolizi ile elde edilir.
Bitkisel hormon olarak etilen [değiştir]
Olgunlaşmakta olan meyvelerin dokularında,kök nodüllerinde,yaşlanan yapraklarda ve çiçeklerde bulunan bitkisel hormondur.Gaz halinde bulunan tek hormondur.
• Meyve olgunlaşmasını sağlar.
• Nişastanın şekere dönüşmesini sağlar.
• Yaprak dökümünü etkiler.
• Tohum çimlenmesi ve tomurcuklanmada etkilidir.
• Salgılandığı bölgede etkilidir.

Etilenin bitkilerdeki başlıca etkileri;

– Meyve olgunluğunu arttırır.

– Yaprak ve meyve dökümünü hızlandırır.

– Çiçeklenmeyi düzenler.

– Boyuna uzamayı sınırlandırır.

– Çelikten köklenmeyi teşvik eder.

– Dormansiyi kırar.

– Oksin ile birlikte yan göz gelişimini engeller.

5-Absitik Asit(ABA)

Bitki gelişiminin düzenlenmesinde doğal büyüme düzenleyici maddelerin yanında aksi yönde etki eden engelleyici doğal maddelerde bulunmaktadır. Bunların en önemlisi Absissik Asit’tir. Büyüme ve gelişme ancak büyümeyi teşvik edicilerle ABA’nın uygun oranlarda bulunmaları ile belli boyutlara ulaşabilir (Seçer 1989). Büyüme ve gelişme döneminde büyümeyi teşvik eden maddeler bitkide hakimken olgunlaşma veya büyümenin sonuna doğru absissik asit hakim duruma geçmekte ve büyüme kontrol altına alınmaktadır (Çimen 1988).

Absissik asit bitkinin dinlenme fazına girişinden sorumlu bir düzenleyici olup miktarı uyku halindeki tohum ve tomurcuklarda özellikle yüksektir. Sonbaharda ağaç tomurcuklarında gibberellinlerin miktarı azalırken absissik asit miktarı yüksektir. Kış soğuklarının azalması ve günlerin uzaması ile engelleyici madde miktarı azalırken gibberellinlerin düzeyi yükselir ve zamanla tomurcuklar sürmeye başlar (Seçer 1989).

Absissik asit sentezi olgun yapraklarda gerçekleşir ve petiol üzerinden diğer kısımlara taşınır. Bu engelleyici maddenin taşınması genelde floem ile bazı durumlarda ise ksilem ile olmaktadır. Meyve ve tanede olgunluğu hızlandırdığı bilinen absissik asidin domateste en yüksek miktarı gelişim döneminde veya az öncesinde saptanmıştır. Üzüm ve çilekte ABA miktarının olgunluğa kadar arttığı pamuk meyvelerinde ise meyve dökümü esnasında iki kat arttığı belirlenmiştir. Buradan hareketle oksin sitokinin ve gibberellinlerin meyvelerde gelişimin erken dönemlerini kontrol ettikleri etilen ve absissik asidin ise geç evreleri ( olgunlaşma ayrışma ve kopma olayları) düzenledikleri sanılmaktadır.

ABA’ in bir diğer fizyolojik özelliği su eksikliği çeken bitkilerde önemli miktarda artmasıdır. Bu artış diğer faktörlerle birlikte stomaların kapanmasına neden olur. Bu şekilde transprasyon sınırlanır ve bitki solmaktan kurtulur. Yüksek sıcaklıklarda da (26 oC) tanelerde fazla miktarda ABA oluşumu gözlenmekte taneler çabuk olgunlaşmakta kısa dolum devresi nedeniyle düşük tane ağırlığı belirlenmektedir. Ayrıca azot eksikliğinde ABA sentezinin arttığı ve küçük tanelerin oluşumuna yol açtığı bilinmektedir (Seçer 1989).

Son yıllarda ABA’nın membran permeabilitesini ve bu yolla madde alımını değiştirebildiğinden bahsedilmektedir. ABA oksin ve sitokininlerin aksine asimilatların ve mineral maddelerin meyveye girişini engeller. ABA’ in patates gibi bitkilerde yumru oluşumu üzerindeki pozitif etkisi onun uzunluğuna büyümeyi engellemesi ile dolaylı olarak oluşmaktadır. Bazı araştırıcılar sürekli NO3 ve NH4 beslenmesi gibi yumru oluşumunu engelleyici etkilerin stolon üzerine ABA uygulaması ile ortadan kalktığını ortaya koymuşlardır.

Moleküler etki düzeyinde ABA’ in RNA’ların parçalanmasını sağlayan Ribonükleaz enziminin faaliyetini artırdığı ve protein sentezini durdurma özelliği gösterdiği bilinmektedir

Hormonların Kullanım Alanları

-Çelikle çoğalmanın sağlanması,

-Tohum çimlenme gücünün arttırılması,

-Çiçeklerin teşvik edilmesi veya geciktirilmesi

-Soğuğa dayanıklılığın arttırılması,

-Meyve tohumunun arttırılması,

-Meyve iriliğinin arttırılması,

-Periyodisitenin azaltılması,

-Meyve olgunluğunun erkene alınması veya geciktirilmesi,

-Meyve kalitesinin iyileştirilmesi,

-Hasadın kolaylaştırılması,

-Meyve muhafaza süresinin uzatılması

-Meyve renginin iyileştirilmesi,

-Meyve ve yaprak dökümlerinin kontrolü,

-Doku kültürü çalışmaları,

-Islah çalışmaları,
-Bitkilerin hastalık ve zararlılara dayanıklılığının arttırılması,
-Yabancı ot kontrolü.
Sınıflandırmaya Tabi Tutulmayan BGD’ler
-Benzofluor
-Epocholeone
-Kretazan
-Buminafos
-Ethylchlozate
-Methasulfocarb
-Carvone
-Ethylene
-Prohexadione
-Ciobutide
-Fenridazone
-Prohydrojasmon
-Clofencet
-Forchlorfenuron
-Pydanon
-Cloxyfonac
-Heptopargil
-Sintofen
-Cyclanilide
-Holosulf
-Triapenthenol
-Cycloheximide
-Inabenfide
-Trinexapac