|
|
20 Mayıs 2020, 10:09
|
#1 |
 |
Bitki Stresleri: Abiyotik ve Biyotik Stresler
Bir bitkinin strese girmesine ne neden olur hic dusundunuz mu? Bu sorunun cevabi nasil insanlardaki stresin kaynagi insanlarda cevresel, hastaliga veya hasara neden olabilecek canli organizmalarsa bitkilerde de ayni durum soz konusudur. Bu yazida bitkilerde gorulen stres nedir ve nedenleri nelerdir onlarla ilgili bilgiler bulunmaktadir.
Bitkilerde Stres Nedir? Bitkiler, tarimsal urunlerin verimliligini azaltan ve sinirlayan cok cesitli cevresel streslere maruz kalmaktadir. Bitkilerde abiyotik stres ve biyotik stres olarak kategorize edilebilen iki tur cevresel stresle karsilasilmaktadir. Abiyotik stres, dunya capinda buyuk mahsul bitkilerinin kaybina neden olur ve radyasyon, tuzluluk, sel, kuraklik, asiri sicaklik, agir metaller, vb. Icerir. Ote yandan, mantarlar, bakteriler, oomisetler, nematodlar ve otoburlar gibi cesitli patojenlerin saldirilari biyotik streslere dahildir. Bitkiler dogada sesimsiz olduklarindan, bu cevresel ipuclarindan kacma secenekleri yoktur. Bitkiler bu biyotik ve abiyotik stres tehditlerinin ustesinden gelmek icin cesitli mekanizmalar gelistirmistir. Dis stres ortamini algilarlar, uyarilir ve sonra uygun hucresel tepkiler uretir. Bunu, hucre yuzeyi veya sitoplazmada bulunan sensorlerden alinan ve cekirdege yerlestirilen transkripsiyonel makineye cesitli sinyal iletim yollarinin yardimiyla aktarilan uyaranlarla yaparlar. Bu, bitkinin strese karsi toleransli olmasini saglayan transkripsiyonel transkripsiyonel degisIkliklere yol acmaktadir. Sinyallesme yollari bir baglanti bagi gorevi gorur ve stres ortamini algilamak ve uygun bir biyokimyasal ve fizyolojik tepki uretmek arasinda onemli bir rol oynar. Bu, bitkinin strese karsi toleransli olmasini saglayan transkripsiyonel transkripsiyonel degisIkliklere yol acmaktadir. Sinyallesme yollari bir baglanti bagi gorevi gorur ve stres ortamini algilamak ve uygun bir biyokimyasal ve fizyolojik tepki uretmek arasinda onemli bir rol oynar. Bu, bitkinin strese karsi toleransli olmasini saglayan transkripsiyonel degisIkliklere yol acmaktadir. Sinyallesme yollari bir baglanti bagi gorevi gorur ve stres ortamini algilamak ve uygun bir biyokimyasal ve fizyolojik tepki uretmek arasinda onemli bir rol oynamaktadir. Stres Nedenleri Su Stresi Su stresi bitkileri etkileyen en onemli abiyotik streslerden biridir. Bir bitki, optimal hayatta kalmasi icin belirli bir miktarda suya ihtiyac duyar; cok fazla su (sel baskisi) bitki hucrelerinin sismesine ve patlamasina neden olabilir; kuraklik stresi (cok az su) bitkinin kurumasina neden olabilir, bu da kuruma denir. Her iki durum da bitki icin olumcul olabilir. Sicaklik Stresi Sicaklik stresleri bir bitki uzerinde tahribat yaratabilir. Herhangi bir canli organizmada oldugu gibi, bir bitki de buyudugu ve en iyi performansi sergiledigi optimal bir sicaklik araligina sahiptir. Sicaklik bitki icin cok soguksa, sogutma stresi olarak da adlandirilan soguk stresine yol acabilir. Asiri soguk stres formlari donma stresine yol acabilir. Soguk sicakliklar, su ve besin maddelerinin alim miktarini ve oranini etkileyerek hucre kurumasina ve acliga neden olabilir. Asiri soguk kosullar altinda, hucre sivilari dondurularak bitki olumune neden olabilir. Sicak hava bitkileri de olumsuz etkileyebilir. Yogun isi, denaturasyon adi verilen bir surec olan bitki hucre proteinlerinin parcalanmasina neden olabilir. Hucre duvarlari ve zarlari da asiri yuksek sicakliklarda eriyebilir ve zarlarin gecirgenligi etkilenir. Diger Abiyotik Stresler Diger abiyotik stresler daha az belirgindir, ancak ayni derecede olumcul olabilir. Sonunda, cogu abiyotik stres, bitki hucrelerini su stresi ve sicaklik stresi ile ayni sekilde etkilemektedir. Ruzgar stresi ya dogrudan kuvvetle bitkiye zarar verebilir veya, ruzgar yaprak stomasi yoluyla suyun terlemesini etkileyebilir ve kurumaya neden olabilir. Bitkilerin dogrudan yanginlarla yakilmasi, hucre yapisinin erime veya denaturasyon yoluyla parcalanmasina neden olacaktir. Tarim sistemlerinde, fazla ya da eksIk olarak gubre ve bocek ilaci gibi zirai kimyasallarin eklenmesi bitkiye abiyotik strese neden olabilir. Bitki beslenme dengesizliginden veya toksisiteden etkilenir. Bir bitki tarafindan alinan yuksek miktarda tuz, bitki hucresinin disindaki yuksek tuz seviyeleri suyun ozmoz adi verilen bir hucreden cikmasina neden olacagindan hucre kurumasina neden olabilir . Agir metallerin bitki alimi, uygun olmayan sekilde kombine edilmis kanalizasyon camuru ile dollenmis topraklarda buyudugunde ortaya cikabilir. Bitkilerdeki yuksek agir metal icerigi, fotosentez gibi temel fizyolojik ve biyokimyasal aktivitelerle komplikasyonlara yol acabilir. Biyotik Stresler Biyotik stresler, bakteriler, mantarlar, yabani otlar ve bocekler dahil olmak uzere canli organizmalar kanaliyla bitkilere zarar vermektedir. Virusler, canli organizmalar olarak kabul edilmemelerine ragmen, bitkiler uzerinde biyotik strese neden olurlar. Mantarlar bitkilerde diger biyotik stres faktorlerinden daha fazla hastaliga neden olur. Uzeri 8.000 mantar turlerinin neden bitki hastaligi bilinmektedir. Ote yandan, Ohio State University Extension yayinina gore, sadece yaklasIk 14 bakteri turu bitkilerde ekonomik acidan onemli hastaliklara neden olmaktadir. Pek cok bitki patojenik virusu yoktur, ancak yayinlanan tahminlere gore dunya capinda mantarlar kadar neredeyse urun hasarina neden olacak kadar ciddidirler Mikroorganizmalar bitki solmasina, yaprak lekelerine, kok curumesine veya tohum hasarina neden olabilir. Bocekler, yapraklar, govde, agac kabugu ve cicekler dahil olmak uzere bitkilerde ciddi fiziksel hasara neden olabilir. Bocekler ayrica enfekte olmus bitkilerden saglikli bitkilere virus ve bakterilerin bir vektoru olarak da hareket edebilir. Istenmeyen ve karsiz bitkiler olarak kabul edilen yabani otlarin, mahsuller veya cicekler gibi arzu edilen bitkilerin buyumesini engelleme yontemi, dogrudan hasarla degil, uzay ve besin maddeleri icin arzu edilen bitkilerle rekabet ederek olur. Yabani otlar hizli bir sekilde buyudugu ve bol miktarda canli tohum urettigi icin, cevreye bazi arzu edilen bitkilerden daha hizli hukmedebilirler. Poliamin: Streslere Bitki Tepkisi Dogada hareketsiz olan bitkiler, uygun fizyolojik, gelisimsel ve biyokimyasal degisIkliklerle cevrede surekli dalgalanmalar yasamak zorundadir. Mahsul bitkilerinde % 50’den fazla azalma, urun kaybinin ana nedeni olan dunya capinda abiyotik stresler nedeniyle ortaya cikmaktadir. Streslere karsi koymak icin, bitkiler genis bir savunma mekanizmalari seti ile donatilmistir. Farkli uyumlu cozunen siniflari arasinda, poliaminler asiri cevresel strese karsi en etkili olanlardan biridir. Poliaminler, fizyolojik pH’da pozitif yuklu dusuk molekuler agirlikli alifatik azot bilesIkleridir. Molekuler duzeyde bitki poliaminleri uzerinde yapilan arastirmalar, poliamin biyosentetik enzimlerini kodlayan bir takim genlerin cesitli bitki turlerinden izole edilmesine yol acmistir. Son yillarda, poliaminlerin biyosentezinde yer alan enzim aktivitesi olmayan veya degismeyen mutantlar ve transgenik bitkiler ile yapilan molekuler ve genomik calismalar, poliaminlerin biyolojik fonksiyonlarinin bitkilerdeki daha iyi anlasilmasina katkida bulunmustur. Abiyotik Streslere Poliamin ve Bitki Tepkisi Hucresel poliaminlerde stres kaynakli degisIklikler, stres uzerindeki olasi etkileri hakkinda ipuclari saglamaktadir, ancak strese karsi koymada rolleri hakkinda kanit saglamaz. Endojen poliamin seviyeleri, stres oncesinde veya sirasinda denenen eksojen poliaminlerin uygulanmasiyla arttirilabilir. Poliaminlerin ekzojen uygulamasi bitki hucre zari butunlugunu koruyabilir, stresin neden oldugu buyume inhibisyonunu en aza indirebilir, ozmotik olarak duyarli genlerin orta duzeyde ekspresyonunu ve antioksidan enzimlerin aktivitelerini artirabilir. Baska bir yaklasimda, biyosentez inhibitorleri ile tedavi, strese duyarli fenotipler ile sonuclanan endojen poliamini azaltabilir. Bununla birlikte, bu etki eksojen poliaminin birlikte uygulanmasiyla tersine cevrilir. Stres cevabinda poliamin metabolizmasinin biyolojik fonksiyonlarini analiz etmek icin kullanilan bir diger genetik yaklasim poliamin biyosentezinde eksIk mutant kullanimidir. Biyotik Streslere Poliamin ve Bitki Tepkisi Poliamin metabolizmasinin, fungal, viral patojenler ve mikoriza ile etkilesime giren bitkilerdeki icgoru degisIkliklerine yanit veren bitki hucrelerinde bozulmaya basladigi bilinmektedir. Hem bitkilerde hem de patojenik mantarlarda mevcut oldugu icin enfekte olmus organlarda poliamin birikiminin katkisini tanimlamak zordur. Poliamin biyosentezinin spesifik inhibisyonu ile mantar bitki hastaliklarinin kontrol olasiligi en heyecan verici ve gelisime ulasmak icin en etkili olandir. Onumuzdeki 50–100 yil icinde dunya sicakliginin 3-5 °C artmasi beklenmektedir. Sicaklikta ve duzensiz yagislarda surekli bir artis oldugu icin sel ve kuraklik degisIklikleri her zaman dikkate alinmaktadir. Asiri gubreler, uygun olmayan sulama ve metal kaynaklarinin kullanilmasi gibi antropojenik faaliyetler buyuk olcude tuz stresine yol acabilir. Bu kosullar altinda, bitkiler muhtemelen daha sIk, ayni zamanda hem biyotik hem de abiyotik streslerle karsilasacaktir. Gida guvenligini ve ciftcilere guvenligi saglamak icin strese dayanikli cesitler gelistirmek bitki yetistiricilerinin gorevidir. Farkli stres kosullarindan korunmalarini saglamak amaciyla bitkilerde mekanizmalar gelistirmek icin genetik duzeyde molekuler calismalar yapilacaktir. Alinti |
|
|
| Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir) | |
|
|
Normal
