Bitkisel Hormonlar
Bitkiler; sıcaklık, ışık, nem, basınç, yer çekimi, gün uzunluğu ve mevsimsel döngüler gibi çok sayıda çevresel uyarana maruz kalır. Bu uyaranlara uygun tepkiler verebilmek, büyüme ve gelişmeyi düzenli biçimde sürdürebilmek için bitki hücreleri arasında iletişim kurulması gerekir. Bu iletişimin temel araçlarından biri bitkisel hormonlardır.
Bitkisel hormonlar; aktif büyümenin görüldüğü kök ve gövde uçlarında, tomurcuklarda, tohumlarda, meyvelerde ve genç yapraklarda üretilebilir. Üretilen hormonların bir bölümü oluştukları dokuda etkili olurken bir bölümü iletim demetleriyle veya difüzyonla başka bölgelere taşınarak etkisini gösterir.
Bu hormonlar özellikle hücre bölünmesi, hücre uzaması ve hücrelerin farklılaşması gibi olayları etkileyerek bitkinin büyüme, gelişme ve çevresel uyaranlara verdiği tepkilerin düzenlenmesine katkı sağlar. 11. sınıf düzeyinde temel olarak oksin, sitokinin, giberellin, absisik asit (ABA) ve etilen hormonları ele alınır.
Oksin
Oksin, bitkilerin büyüme ve gelişmesinde çok sayıda görevi bulunan bir hormon grubudur. Özellikle sürgün uçlarında, genç yapraklarda, gelişmekte olan meyve ve tohumlarda üretilir.
Oksin, hücre bölünmesini ve hücrelerin boyca uzamasını destekleyerek büyümeye katkı sağlar. Ayrıca yapraklanma, çiçek açma, çevresel uyaranlara yanıt oluşturma ve meyve oluşumu gibi süreçlerde etkilidir.
Oksin ve Meyve Gelişimi
Çileğin yüzeyinde bulunan ve aken adı verilen yapılar oksin üretir. Bu oksin, meyvenin normal biçimde büyüyüp gelişmesine katkı sağlar. Akenlerin uzaklaştırılması meyve gelişimini olumsuz etkiler; uygun miktarda oksin uygulanması ise gelişimin yeniden desteklenmesini sağlayabilir.
Oksin ve Yönelme Hareketleri
Oksin, bitkinin ışığa yönelmesinde de görevlidir. Işık tek yönden geldiğinde gövdenin daha az ışık alan tarafındaki hücrelerde uzama artar. İki taraf arasındaki bu farklı büyüme, gövdenin ışığa doğru yönelmesine katkı sağlar.
Oksin aynı zamanda yan kök oluşumunu teşvik eder ve kökün yer çekimi etkisiyle toprağın içine doğru yönelmesinin düzenlenmesinde görev alır.
Oksinin Diğer Etkileri ve Tarımdaki Kullanımı
Oksin, gövdedeki yan tomurcukların gelişimini baskılayarak bitkinin boyuna uzamasına katkı sağlayabilir. Oksin eksikliğinde yaprak ve meyve dökülmesi görülebilir; fazla miktarda oksin ise büyümeyi yavaşlatabilir.
Tarım ve bitki üretiminde oksinden yaprak ve gövde çeliklerinin köklendirilmesinde ve doku kültürü uygulamalarında yararlanılır. Sentetik oksinler ise çekirdeksiz meyve üretimi ve yabancı otlarla mücadele gibi uygulamalarda kullanılabilir.
Sitokinin
Sitokinin, bitkide büyümeyi farklı yönlerden etkileyen önemli bir hormon grubudur. Hücre bölünmesini, özellikle de sitokinezi teşvik etmesi bu hormon grubunun temel özelliklerinden biridir.
Sitokinin; köklerde, tohumdaki embriyoda, büyümekte olan yaprak ve meyveler gibi aktif gelişim gösteren dokularda üretilebilir.
Sitokininin başlıca etkileri şunlardır:
- Hücre bölünmesini ve hücre büyümesini destekler.
- Sürgünlerdeki yan tomurcuklarda hücre bölünmesini uyararak dallanmayı artırır.
- Tohumların çimlenmesine ve bazı bitki dokularının gelişmesine katkı sağlar.
- Zarar gören dokuların onarılmasında etkili olabilir.
- Klorofil sentezini ve kloroplast oluşumunu uyarır.
- Yaprak ve çiçeklerin yaşlanmasını geciktirerek daha uzun süre canlı ve taze kalmalarına katkı sağlar.
Bu özellikleri nedeniyle sitokininden kesilmiş çiçeklerin raf ömrünün uzatılmasında; tarımda ise meyve tutumunu artırma, meyvelerin irileşmesini destekleme ve ürün kalitesini yükseltme amacıyla yararlanılabilir.
Giberellin
Giberellin, özellikle bitki boyunun uzaması ve tohum çimlenmesiyle ilişkili önemli bir hormon grubudur. Tohumlarda, tomurcuklarda, genç yapraklarda ve köklerde üretilebilir.
Giberellinin temel etkileri;
- tohum çimlenmesinin başlatılması,
- hücre bölünmesinin uyarılması,
- gövde boyunun uzaması,
- meyvelerin gelişmesi,
- tomurcuklanma ve çiçeklenmenin teşvik edilmesidir.
Giberellin yetersizliğinde bitkiler normal boylarına ulaşamayarak cüce kalabilir. Giberellin ayrıca tohumun uyku durumunu (dormansi) ortadan kaldırarak çimlenmenin başlamasını destekler.
Tarımsal üretimde giberellinden bazı meyvelerin büyüklüğünü artırmak ve çekirdeksiz meyve oluşumunu desteklemek amacıyla yararlanılır. Çekirdeksiz üzüm yetiştiriciliğinde salkımdaki tanelerin seyreltilmesi ve tane büyüklüğünün artırılması buna örnektir.
Absisik Asit (ABA)
Absisik asit (ABA), özellikle stres altındaki bitkilerde miktarı artabilen bir hormondur. Yaprak, kök, gövde ve yeşil meyveler dâhil olmak üzere plastit içeren hücrelerin çoğunda üretilebilir.
Kuraklıkta Absisik Asidin Rolü
Su yetersizliği oluştuğunda bitkide absisik asit miktarı belirgin biçimde artabilir. ABA, yaprak yüzeyindeki stomaların kapanmasına katkı sağlayarak terleme yoluyla gerçekleşen su kaybının azaltılmasında önemli rol oynar.
Bu ilişki genel olarak şöyle özetlenebilir:
Su stresi → ABA miktarının artması → stomaların kapanması → su kaybının azalması
Absisik Asit ve Dormansi
Absisik asit genel olarak büyümeyi baskılayan bir etki gösterir. Uygun olmayan çevre koşullarında tomurcukların uyanmasını engelleyebilir ve tohumların uyku durumunu sürdürmesine katkı sağlayarak çimlenmeyi geciktirebilir.
Bu özellik, tohumun elverişsiz bir dönemde çimlenmesini önleyerek daha uygun koşullar oluşuncaya kadar beklemesine yardımcı olur.
Etilen
Etilen, gaz hâlinde bulunan ve bitkinin tüm organlarında sentezlenebilen bir hormondur. Üretimi özellikle yaşlı dokularda ve olgunlaşmakta olan meyvelerde yüksektir.
Etilen ve Meyve Olgunlaşması
Etilen, meyvelerin olgunlaşmasını ve tatlanmasını sağlayan başlıca düzenleyicilerden biridir. Olgunlaşma sırasında hücre çeperinin bazı bileşenlerinin enzimlerle parçalanması meyvenin yumuşamasına, nişastanın hidrolizi ise tatlanmasına katkı sağlar.
Etilen gaz hâlinde olduğundan bulunduğu ortama difüzyonla yayılabilir. Bu nedenle olgunlaşmakta olan bir meyvenin oluşturduğu etilen, yakınındaki diğer meyvelerin olgunlaşmasını da hızlandırabilir.
Olgunlaşmamış yeşil meyveler depolarda kontrollü etilen uygulamasıyla olgunlaştırılabilir. Buna karşılık etilen üretimini engelleyen maddeler kullanılarak olgunlaşma ve çürüme geciktirilebilir.
Olgunlaşma tamamlandıktan sonra etilen üretiminin sürmesi, hücrelerin yaşlanmasına ve ardından mikroorganizmaların etkisiyle meyvede çürümenin başlamasına katkı sağlayabilir.
Etilen ve Stres Tepkileri
Kuraklık, yaralanma, enfeksiyon, donma ve su baskını gibi stres koşulları etilen salgısını artırabilir. Bu koşullarda bitkinin büyüme ve metabolizma hızı yavaşlayabilir. Etilen ayrıca yaprak dökülmesini de tetikleyebilir.
Bitkisel Hormonların Tarımda Kullanımı
Bitkilerde doğal olarak üretilen ya da sentetik yollarla elde edilen ve büyüme-gelişme süreçlerini düzenlemek amacıyla kullanılan maddeler bitki gelişim düzenleyicileri (BGD) olarak adlandırılır.
Bu maddeler tarımda;
- bitki büyümesini teşvik etmek,
- verim ve ürün kalitesini artırmak,
- elverişsiz koşullarda üretimi desteklemek,
- meyvelerin taşıma ve depolama sırasında olgunlaşmasını düzenlemek,
- ürünlerin bozulmasını geciktirmek,
- bitkilerin hastalık ve zararlılara karşı dayanıklılığını artırmaya yönelik uygulamalarda kullanılmak
amacıyla değerlendirilebilir.
Ancak bitki gelişim düzenleyicilerinin aşırı dozda veya yanlış biçimde kullanılması insan sağlığı ve ekosistem üzerinde olumsuz sonuçlara yol açabileceğinden bu uygulamaların kontrollü yapılması gerekir.
Bitkisel Hormonları Karşılaştıralım
| Hormon |
Öne Çıkan Etkileri |
| Oksin |
Hücre bölünmesi ve uzaması, büyüme, yönelme, yan kök oluşumu, çiçek açma ve meyve oluşumu |
| Sitokinin |
Hücre bölünmesi, yan tomurcuk ve dal gelişimi, çimlenme, klorofil-kloroplast oluşumu ve yaşlanmanın geciktirilmesi |
| Giberellin |
Gövde uzaması, hücre bölünmesi, dormansinin sona ermesi, çimlenme, tomurcuklanma, çiçeklenme ve meyve gelişimi |
| Absisik asit (ABA) |
Su stresinde stomaların kapanması, büyümenin baskılanması, tomurcuk ve tohum dormansisinin sürdürülmesi |
| Etilen |
Meyve olgunlaşması ve tatlanma, yaşlanma, yaprak dökülmesi ve bazı stres tepkileri |
Konuyu Toparlayalım
Bitkisel hormonlar, bitkinin farklı bölümleri arasındaki kimyasal iletişimin ve büyüme-gelişme süreçlerinin düzenlenmesinde temel rol oynar. Aynı olayda birden fazla hormon etkili olabilir ve hormonların etkileri birbirini destekleyebilir ya da karşıt yönde olabilir.
Oksin büyüme ve yönelmede, sitokinin hücre bölünmesi ile yaşlanmanın geciktirilmesinde, giberellin gövde uzaması ve çimlenmede, absisik asit su stresi ve dormanside, etilen ise meyve olgunlaşması, yaşlanma ve yaprak dökülmesinde öne çıkar.
Bu hormonların etkilerinin anlaşılması, bitkilerin çevresel değişimlere nasıl tepki verdiğini açıklamanın yanı sıra tarımsal üretim, ürün kalitesi, hasat sonrası depolama ve bitki yetiştiriciliği uygulamalarını anlamaya da yardımcı olur.
Kendini Değerlendir
- Bitkilerde hücreler arası iletişim neden gereklidir?
- Bitkisel hormonlar bitkinin hangi bölümlerinde üretilebilir ve nasıl taşınabilir?
- Oksinin hücre büyümesi, yönelme ve meyve gelişimindeki görevlerini açıklayınız.
- Sitokininin hücre bölünmesi, yan dal oluşumu ve yaşlanmanın geciktirilmesindeki rolünü açıklayınız.
- Giberellinin tohum dormansisi, çimlenme ve gövde uzaması üzerindeki etkilerini açıklayınız.
- Giberellin ile absisik asidin tohum çimlenmesine etkilerini karşılaştırınız.
- Kuraklık koşullarında absisik asit ile stomaların durumu arasındaki ilişkiyi açıklayınız.
- Etilenin gaz hâlinde olmasının meyvelerin olgunlaşması üzerindeki sonucunu açıklayınız.
- Etilenin meyve olgunlaşması dışındaki iki etkisini yazınız.
- Bitki gelişim düzenleyicilerinin tarımda hangi amaçlarla kullanılabileceğini ve yanlış kullanımın doğurabileceği sonuçları açıklayınız.
