Merhaba sevgili okurlarımız! Yeni bir yazı serisi ile karşınızdayız.Bu serimizde sizlerle en çok bilinen bitki hormonlarını tanıyacağız.Hormonları tanırken bulunuş hikayelerini sizlere sunarken bilim tarihi perspektifinden de bir kapı açmayı hedefliyoruz.Hadi serimizin ilk yazısına başlayalım!

Oksin’in Bulunması

Oksin araştırmalarının tarihçesine baktığımızda göze çarpan ilk ve büyük bulgu,kendisini “Doğal Seçilim” veya “Evrim” kelimeleri ile sıkça andığımız bir araştırmacı olan Charles Darwin ve oğlu Francis Darwin’in bitkilerde ışık ve gelişim üzerine yaptıkları deneylerin sonucu oluyor[1].

Yeni çimlenmeye başlamış Phalaris canariensis (Kanarya Çimeni) bitkisinin büyümesi esnasında ışığın etkisini gözlemleyen Darwin’ler,aşağıdaki görselde de göreceğiniz üzere 1 günlük fideler üzerinde yapılan deneylerde bütünlüğü bozulmamış,ucu kesilmiş ve uç kısmı kapatılmış fidelere belirli aralıklarla ışık verilmiş ve fototropizma gözlemlenmiş.Deney sonucunda anlaşılacağı üzere koleoptil ucunda (apikal meristem) yani uç kısımda ışık etkisinde büyümeyi tetikleyen bir etmen olduğunu anlamışlardır.Tabi dönemin imkanları gereği bu büyüme durumunun doku bazlı mı yoksa başka bir sebeple mi olduğunu doğru şekilde anlamak mümkün olmayacağından kesin bir kanıya varamamışlardır[1,2].

Charles Darwin ve oğlunun yaptığı deneyin basit bir çizimi[1]

Darwin’lerin ardından Boysen-Jensen’in yaptığı deneyleri görmekteyiz.”Fototropizma Deneyleri” olarak da bilinen bu deneylerin bizim açımızdan en önemlisi diyebileceğimiz örneği,”mika” ve “jelatin” materyallerinin kullanımı ile gerçekleştirmiştir.Büyüme uyartısının jelatin gibi geçirgen bir malzemeden geçmesine karşın mika gibi hidrofobik bir malzemeden geçmediğini tespit etmiştir.Haliyle bu durumun doku bazlı olmayıp bitkiye ait bir sıvıdan ötürü olduğunu anlamış oluyoruz[2].

Boysen-Jensen’in deneyinin basit bir çizimi [1]

Bu durumun destekçisi olarak 1919 yılında Paal tarafından yapılmış deneyden de bahsetmemiz doğru olacaktır.Koleoptilin ucunu keserek kesik yüzeye tam oturmaksızın yerleştirmiş ve fototropizma eğilimini incelemiştir.Sonuç olarak aşağıda görüldüğü gibi bir eğilim gözlemlenmiştir.

Paal’in deneyinin basit bir çizimi[1]

Sonuç olarak sürecin ilerleyişini az çok anlamış bulunuyoruz.Ortada bitki ve ışık arasında bir ilişki mevuct ve bu mevcudiyet bitkide var olan bir sıvıdan ötürü.Peki bunun bir “hormon” olduğuna nereden varıyoruz? İşte bunun cevabını da 1926 yılında F. W. Went vermiştir.Koleoptil kıvrılma analizi testi ile üzerine koleoptil ucunu yerleştirdiği jelatinlerdeki IAA miktarını ölçerek bulmuştur[1,2].

Oksin hormonu üzerine yapılan deneylerin keşif sürecini belirten görseldir [1]

Oksin’in Kimyasal Yapısı ve Özelliği

Aslında oksin hormonunun tek bir kimyasal yapıya sahip olduğunu söylemek hata olacaktır.Doğal yani bitkilerde üretilen oksinler kadar sentetik oksinler de mevcuttur.Yazımızda IAA yani fark edilen ilk oksin hormonunu ele alacağız.Bu hormon,özellikle bitki yaprak ve gövdesinde sentezlenir[2,3].

İndol-3-asetik asit olarak da bilinen oksin,bitkilerde en bol bulunan ve oksin olarak bilinen hormonlar arasında nispeten basit yapılı olanlarındandır.En temel özellikleri olarak şunları söyleyebiliriz[3]:

  • Apikal ve gövde kısımlarında hücre uzamasını teşvik eder
  • Kesik gövde,kök veya yapraklarda adventif kök oluşumunu teşvik eder.
  • Meyve gelişimini destekler,zirai açıdan değerlidir.

Oksin Biyosentezi ve Metabolizması

Günümüzde bilinen kadarıyla 4 temel yol ile üretimi görülmüştür.Bunlar İndol-3 Asetamid Hidrolaz destekli İndol-3-Asetik asit oluşumu,Triptamin monooksigenaz destekli İndol-3-asetonitril ve İndol-3-asetik asit oluşumu,İndol-3-piruvik asit yolu ve son olara Trp dekarboksilaz yardımı ile Triptamin oluşumu diyebiliriz. bu konuyu özetleyebilmek amacıyla aşağıdaki görseli inceleyebilirsiniz[2,3].

Oksin olarak değerlendirilen ve en çok görülen IAA hormonunun biyosentez sürecidir. [1]

Biyosentezinin yanı sıra belli noktalara da değinmekte fayda olacaktır.Oksin,diğer hormonlara nazaran yerçekimi etkisinde kalmaksızın “polar taşınım” gerçekleştirmektedir.Bu durumun bitki büyümesindeki önemini şöyle düşünebiliriz: yüksek organizasyonlu bir bitkinin tohumunun toprakta çimlenmesi ile hem kök hem de gövde uzaması gerçekleştirdiğini biliyoruz.Eğer ki yerçekimi etkisinde bir büyümeden söz edecek olsaydık boyca yassı ve bodur,kökçe fazlaca uzun bitkiler daha yaygın olabilirdi[1,2,3].

Ziraat ve Oksin

Elbet ki hormonlar günümüzde üretim bazında laboratuvarlarda elde edilebilmektedir.Günümüzde büyüklerimizden sıkça duyduğumuz bir söz olan “En sağlıklısı doğal olanıdır.” sözü aslında yerinde bir sözdür.Biyolojik süreçlerin dışında gelişim gösteren besinlerin tamamen sağlıklı olduğunu söylemek pek de mümkün değildir[4].Bu durumun yanına bir ek olarak bir biyolog gözü ile şunları söylemek mümkündür:

  • Eğer ki zirai bir bitkiden verim alınamıyorsa öncelikle hormon desteğine sarılmamalı;bölge koşullarını değiştirmeli,verim beklentisi ve bitkiye uygun gübre desteği yapılmalı,stres koşulları doğal süreçlerden sapmaksızın ortadan kaldırılmalıdır.
  • Gereken önlemler alınmasına rağmen istenilen verim elde edilemiyorsa bir ziraat mühendisi ile iletişime geçilmeli,alınan tavsiyeler doğrultusunda gereken kadar hormon desteği yapılmalıdır.
  • Hormon desteği bir alışkanlık haline gelmemelidir.

Kaynakça

[1] Taiz ve Ziegler (2019),”Bitki Fizyolojisi ve Gelişimi”,Ankara:Palme Yayıncılık,6.Baskıdan çev.
[2]Taiz ve Ziegler (2002),”Bitki Fizyolojisi ve Gelişimi”,Ankara:Palme Yayıncılık,3.Baskıdan çev.
[3] Kumlay,A.M.,Eryiğit,T. (2011), “Bitkilerde Büyüme ve Gelişmeyi Düzenleyici Maddeler:Bitki Hormonları,Iğdır Üni. Fen Bilimleri Enst. Der. / Iğdır Univ. J. Inst. Sci. & Tech. 1(2);47-56
[4] Algül,B.E.,Tekintaş,F.E.,Günver Dalkılıç,G. (2016),”Bitki Büyüme Düzenleyicilerinin Kullanımı ve İçsel Hormonların Biyosentezini Arttırıcı Uygulamalar”, Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 2016; 13(2) : 87 – 95