OKSINLER: FONKSIYONLAR, TÜRLERI, BITKILER ÜZERINDEKI ETKILERI, UYGULAMALAR - BIYOLOJI - 2025

Oksinler bitkilerin büyüme ve gelişme düzenleyicileri olarak hareket Bitki hormonlarının bir gruptur. İşlevi, bitki büyümesini, özellikle hücre bölünmesini ve uzamasını uyaran faktörlerle ilgilidir.

Bu fitohormonlar, bakteriler, algler ve mantarlardan daha yüksek bitkilere kadar bitki aleminde bulunur. Doğal olarak oluşan oksinler arasında indolasetik asit (IAA) en yaygın olanıdır ve amino asit L-triptofandan türetilir.

Oksinler tarafından desteklenen bitki büyümesi Kaynak: Pixabay.com

Büyüme düzenleyicilerinin varlığı, 20. yüzyılın başında FW Went tarafından keşfedildi. Yulaf fidanı ile yapılan testler sonucunda bitkilerde büyümeyi düzenleyen maddelerin var olma olasılığını ortaya koydu.

Çoğu bitki dokusunda bulunmalarına rağmen, en yüksek konsantrasyon aktif olarak büyüyen dokularla sınırlıdır. Oksin sentezi genellikle apikal meristemlerde, yumuşak yapraklarda ve gelişen meyvelerde meydana gelir.

Stemin apikal meristemleri, IAA'nın sentezlendiği ve gövdenin tabanına farklı bir şekilde dağıldığı alanlardır. Yapraklarda oksin miktarı dokunun yaşına bağlıdır, konsantrasyon yaprakların olgunlaşmasıyla azalır.

Büyüme düzenleyicileri olarak, çiftçiler tarafından büyümeyi hızlandırmak veya köklenmeyi teşvik etmek için yaygın olarak kullanılırlar. Şu anda, her bir mahsulün fizyolojik ve morfolojik ihtiyaçlarına bağlı olarak belirli işlevleri olan çeşitli ticari ürünler bulunmaktadır.

yapı

Oksinler, fenolden türetilen bir indol halkasından ve çift konjuge bağlara sahip aromatik halkalardan oluşur. Aslında, 5 karbonlu pirol ve 6 karbonlu benzenden oluşan bisiklik bir yapıya sahiptirler.

Indolacetic acid (IAA) Kaynak: Die Autorenschaft wurde nicht in einer maschinell lesbaren Form angegeben. Bu garip Ayacop als Autor angenommen (basierend auf den Rechteinhaber-Angaben). , Wikimedia Commons aracılığıyla

Organik bileşik indol, yüksek derecede uçuculuğa sahip aromatik bir moleküldür. Bu özellik, bitkilerdeki oksin konsantrasyonunu çift halkaya bağlanan kalıntılara bağlı kılar.

fonksiyon

Esasen, oksinler hücre bölünmesini ve uzamasını ve dolayısıyla doku büyümesini uyarır. Aslında, bu fitohormonlar, diğer hormonlarla birçok kez etkileşime girerek çeşitli bitki gelişim süreçlerine müdahale eder.

• Hücre duvarının esnekliğini artırarak hücre uzamasına neden olurlar.
• Meristematik tepenin, koleoptillerin ve gövdenin büyümesine neden olurlar.
• Ana veya kazık kökün büyümesini kısıtlayarak ikincil ve maceracı köklerin oluşumunu teşvik ederler.
• Vasküler farklılaşmayı teşvik ederler.
• Apikal baskınlığı motive ederler.
• Jeotropizmin düzenlenmesi: oksinlerin yanal yeniden dağıtımı yoluyla fototropizm, yerçekimi ve tigmotropizm.
• Yaprak, çiçek ve meyve gibi bitki organlarının dökülmesini geciktirirler.
• Çiçek gelişimini motive ederler.
• Meyve gelişiminin düzenlenmesini desteklerler.

Hareket mekanizması

Oksinler, uzama sürecini başlatmak için hücre duvarının plastisitesini artırma özelliğine sahiptir. Hücre duvarı yumuşadığında, hücre turgor basıncına bağlı olarak şişer ve genişler.

Tohumdan çıkan ilk yaprak. Kaynak: Pixabay.com

Bu bağlamda meristematik hücreler, apikal dokuların büyümesini etkileyen büyük miktarda suyu emer. Bu süreç, oksinlerin aktivitesini açıklayan "asit ortamda büyüme" adı verilen bir fenomen tarafından belirlenir.

Bu fenomen, hücre duvarını oluşturan polisakkaritler ve pektinler ortamın asitleşmesi nedeniyle yumuşadığında ortaya çıkar. Selüloz, hemiselüloz ve pektin sertliklerini kaybederek hücreye su girişini kolaylaştırır.

Oksinlerin bu süreçteki rolü, hidrojen iyonlarının (H ⁺ ) hücre duvarına doğru değişimini teşvik etmektir . Bu sürece müdahale eden mekanizmalar, H-ATPases pompalarının aktivasyonu ve yeni H-ATPazların sentezidir.

• H-ATPases pompalarının aktivasyonu: Oksinler, ATP'nin müdahalesiyle enzimden protonların pompalanmasında doğrudan yer alır.
• Yeni H-ATPazların sentezi: Oksinler, hücre duvarındaki proton pompalarını sentezleme, endoplazmik retikulum ve Golgi aparatına etki eden mRNA'yı hücre duvarındaki protonlama aktivitesini arttırma yeteneğine sahiptir.

Hidrojen iyonları (H ⁺ ) arttıkça, hücre duvarı asidik hale gelir ve hücre büyümesinde rol alan "ekspansin" proteinleri aktive eder. Expansins, 4.5 ile 5.5 arasındaki pH aralıklarında verimli bir şekilde çalışır.

Nitekim polisakkaritler ve selüloz mikrofibriller, onları kaynaştıran hidrojen bağlarının parçalanması nedeniyle sertliklerini kaybeder. Sonuç olarak, hücre suyu emer ve boyut olarak genişleyerek "asit ortamında büyüme" fenomenini gösterir.

Türleri

• IAA veya Indoleacetic asit: Doğal kökenli fitohormon, bitkinin dokularında daha fazla miktarda bulunan hormondur. Yapraklarda, meristemlerde ve terminal tomurcuklarda genç dokular seviyesinde sentezlenir.
• IBA veya Indole Butyric Acid: geniş spektrumlu doğal olarak oluşan fitohormon. Sebzelerde ve süs bitkilerinde kök gelişimine katkıda bulunur, aynı şekilde kullanımı daha iri meyveler elde edilmesini sağlar.
• ANA veya Naftalenasetik Asit: Tarımda yaygın olarak kullanılan sentetik kökenli fitohormon. Kesimlerde rastlantısal köklerin büyümesini sağlamak, meyve damlasını azaltmak ve çiçeklenmeyi teşvik etmek için kullanılır.
• 2,4-D veya Diklorofenoksiasetik Asit: Sistemik bir herbisit olarak kullanılan sentetik hormonal kökenli ürün. Öncelikle geniş yapraklı yabani otları kontrol etmek için kullanılır.
• 2,4,5-T veya 2, 4, 5- Triklorofenoksiasetik asit: pestisit olarak kullanılan sentetik kökenli fitohormon. Çevre, bitkiler, hayvanlar ve insanlar üzerindeki ölümcül etkileri nedeniyle şu anda kullanımı sınırlandırılmıştır.

Bitkiler üzerindeki etkiler

Oksinler, farklı morfolojik ve fizyolojik değişiklikleri, esas olarak gövde ve köklerin uzamasını destekleyen hücre uzamasına neden olur. Aynı şekilde, apikal baskınlık, tropizm, yaprak ve çiçeklerin absisyonu ve yaşlanmasına, meyve gelişimine ve hücre farklılaşmasına müdahale eder.

Hücre uzaması

Bitkiler iki ardışık süreçle büyür: hücre bölünmesi ve uzama. Hücre bölünmesi, hücre sayısının artmasına izin verir ve hücre uzaması yoluyla bitki boyut olarak büyür.

Hücre uzaması. Kaynak: Pixabay.com

Oksinler, ATPazların aktivasyonu yoluyla hücre duvarının asitleştirilmesinde rol oynarlar. Bu şekilde su ve çözünen maddelerin emilimi artar, genleşmeler aktive olur ve hücre uzaması meydana gelir.

Apikal baskınlık

Apikal baskınlık, ana tomurcuğun lateral tomurcukların aleyhine büyüdüğü korelasyon olgusudur. Oksinlerin apikal büyüme üzerindeki aktivitesine, fitohormon sitokinin varlığı eşlik etmelidir.

Gerçekte, bitkisel tepede, daha sonra köklerde sentezlenen sitokinleri tepeye doğru çeken oksinlerin sentezi gerçekleşir. Optimal oksin / sitokin konsantrasyonuna ulaşıldığında, hücre bölünmesi ve farklılaşması meydana gelir ve ardından apikal meristemin uzaması

Fizyolojik etkiler

yönelim

Tropizm, çevreden gelen bir uyarana yanıt olarak gövdelerin, dalların ve köklerin yönlü büyümesidir. Aslında bu uyaranlar ışık, yerçekimi, nem, rüzgar, dış temas veya kimyasal tepki ile ilgilidir.

Fototropizm, oksinler tarafından hafifletilir, çünkü ışık hücresel seviyede sentezlerini engeller. Bu şekilde gövdenin gölgeli tarafı daha fazla büyür ve ışıklı alan ışığa doğru kıvrılarak büyümesini sınırlar.

Ayrılık ve yaşlanma

Yaprak, çiçek ve meyvelerin dış etkenlerden dolayı dökülmesi, organların yaşlanmasına neden olur. Bu süreç, sap ile yaprak sapı arasında etilen birikimi ile hızlanır ve kopmaya neden olan bir absisyon bölgesi oluşturur.

Oksinlerin sürekli hareketi organların dökülmesini engeller, yaprakların, çiçeklerin ve olgunlaşmamış meyvelerin düşmesini geciktirir. Etkisi, absisyon bölgesinin ana destekleyicisi olan etilenin etkisini kontrol etmeyi amaçlamaktadır.

Meyve gelişimi

Oksinler polen, endosperm ve tohumların embriyosunda sentezlenir. Tozlaşmadan sonra, ovül oluşumu ve ardından meyve tutumu meydana gelir, burada oksinler bir destekleyici eleman olarak müdahale eder.

Domates meyveleri. Kaynak: Pixabay.com

Meyve gelişimi sırasında endosperm, büyümenin ilk aşaması için gerekli oksinleri sağlar. Daha sonra embriyo, meyve büyümesinin sonraki aşamaları için gerekli olan oksinleri sağlar.

Hücre bölünmesi ve farklılaşması

Bilimsel kanıtlar, oksinlerin vasküler dokuların farklılaşmasının meydana geldiği kambiyumdaki hücre bölünmesini düzenlediğini kanıtlamıştır.

Gerçekten de, testler, oksin (IAA) miktarı ne kadar yüksekse, özellikle ksilem olmak üzere daha fazla iletken doku oluştuğunu göstermektedir.

Uygulamalar

Ticari düzeyde, oksinler hem sahada hem de biyoteknolojik testlerde büyüme düzenleyicileri olarak kullanılır. Düşük konsantrasyonlarda kullanıldığında, bitkilerin normal gelişimini değiştirerek üretkenliği, mahsulün kalitesini ve hasadı artırır.

Oksinlerin uygulanması. Kaynak: Pixabay.com

Bir kültür oluştururken kontrollü uygulamalar, hücre büyümesini ve ana ve maceracı köklerin çoğalmasını destekler. Ayrıca meyvelerin çiçeklenmesine ve gelişmesine fayda sağlayarak yaprak, çiçek ve meyvelerin dökülmesini engeller.

Deneysel düzeyde oksinler, meyveleri tohumlarda üretmek, meyveleri olgunlaşana kadar tutmak için veya herbisit olarak kullanılır. Biyomedikal düzeyde, somatik hücrelerin kök hücrelere yeniden programlanmasında kullanılmıştır.

Referanslar

1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, ER ve Gutiérrez, C. (2014). Oksin Homeostazı ve Arabidopsis Thaliana'nın Gelişiminde Önemi. Biyokimyasal Eğitim Dergisi, 33 (1), 13-22.
2. Gómez Cadenas Aurelio ve García Agustín Pilar (2006) Fitohormonlar: metabolizma ve etki modu. Castelló de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
3. Jordán, M. ve Casaretto, J. (2006). Hormonlar ve büyüme düzenleyicileri: oksinler, gibberellinler ve sitokininler. Squeo, F, A. ve Cardemil, L. (editörler). Bitki Fizyolojisi, 1-28.
4. Marassi Maria Antonia (2007) Bitkisel Hormonlar. Biyoloji Alanının Hiper metinleri. Mevcut: biologia.edu.ar
5. Taiz, L. ve Zeiger, E. (2007). Bitki Fizyolojisi (Cilt 10). Jaume I. Üniversitesi