BÜYÜME HORMONLARI: ABSİSİK ASİT, ETİLEN VE DİĞER MADDELER

Transkript

1 BÜYÜME HORMONLARI: ABSİSİK ASİT, ETİLEN VE DİĞER MADDELER

2 Tohum ve tomurcuk dormansisi Pamuk kozasından absisin 1 Pamuk meyvelerinden absisin II Firavuninciri yapraklarından dormin Dormin= absisin II ABSİSYON????????????

3 ABSİSİK ASİDİN KİMYASAL YAPISI VE DAĞILIMI Karotenoidlerin terminal kısmı 15 C atomu, 2CH 3 ve COOH grubu Doğal ABA lar cis formunda Angiospermler, birçok gimnosperm ve bazı eğreltilerde, yapraksı kara yosunları Alg ve ciğer otlarında lunularik asit Mantarlarda ABA sekonder metabolit Kök uçları, apikal tomurcuk, birçok doku ve organ Memeli beyni

4 ABA TAYİNİ Koleoptil büyüme inhibisyonu Arpa alevron sistemi Çimlenme inhibisyonu Stoma kapanması TLC ve GC

5 ABA NIN HAREKETİ Ksilem ve floem Halkalama-kökte ABA azalmış Kök şapkası Taşınım formu serbest veya glukopiranosid

6 ABA BİYOSENTEZİ

7 Miktar=Biyosentez + Katabolizma Çevresel koşullar ve gelişim evresi Yaprak, gövde, kök, tohum, meyve Plastidler ABA mutantları (flacca ve sitiens) İnaktivasyon OKSİDASYON+KONJUGASYON

8 ABA NIN FİZYOLOJİK ETKİLERİ Kuraklık stoma kapanması Hücre uzamasını durdurur (GA-ABA) Çimlenen tohumlarda α-amilaz sentezi (GA- ABA) Dormant lateral tomurcukların uyarılması (SİTOKİNİN-ABA)

9 1- STRES VE STOMA KAPANMASI Su (kuraklık) Tuz ve donma stresi Yaprak ABA konsantrasyonu Transpirasyonun yavaşlaması Mutantlar-turgor kaybı Sulanmış bitkiler-ksilem öz suyu ph=6.5-abah Kuraklık-ksilem öz suyu ph=7.5-aba - - Eksojen ABA-stoma kapanması - Kuraklık-yaprak ABA konsantrasyonu - Stoma hücreleri ABA sentezleyemez - ABA kloroplastlarda dışarı atılır

10 ABA-STOMA KAPANMASI Cl - HÜCRE ZARI DEPOLARİZASYONU Ca kanalları ABA Aktivasyon CADPR K kanalları Ca++ birikimi Aktivasyon İnhibisyon Cl - kanalları Cl - Malat Malat Malat kanalları STOMA KAPANIR

11 ABA-ABİYOTİK STRES TOLERANSI ABA-stres hormonu (kuraklık, tuz, donma) Tohumlarda dehidrasyon toleransı Tohum kuruması LEA (late embryogenesis abundant) proteinleri LEA-proteinlerin korunması ABA-tohum depo proteini miktarı Kuraklık-ABA artışı-büyüme (kök>gövde) Alınan su miktarını artırmak

12 2- TOMURCUK DORMANSİSİ Kısa fotoperiyot-aba sentezi Yumruda birikim-dormansi Hormonlar arasındaki karşılıklı etkileşim

13 3- TOHUM OLGUNLAŞMASI Erken embriyogenesis-düşük ABA Orta ve geç embriyogenesis-yüksek ABA LEA proteinleri-dehidrasyona tolerans

14 4- TOHUM DORMANSİSİ Tohumun fizyolojik durumu-tohum ABA miktarı Dormant tohumlarda ABA fazla, GA ve SK az Çimlenen tohumlarda ABA az, GA ve SK fazla Marul tohumları-kırmızı ışık-çimlenme Marul tohumları-kırmızı ışık+aba-çimlenme yok ABA-vivipar çimlenme önlenir Stratifikasyon yerine geçer

15 ABA-GA ANTAGONİZMASI ABA-tohumlarda hidrolitik enzim inhibisyonu Alfa-amilaz ABA/GA oranı GA-DELLA proteinlerinin inaktivasyonu ABA-DELLA proteinlerinin aktivasyonu

16 5- SU VE İYON ALINIMI Su geçirgenliğini artırır-köklere su ve iyon akımı Hidrolik iletkenliği artırır Yaprak büyümesini baskılar Kök büyümesini artırır

17 6- ABSİSYON VE SENESENS Yaprak absisyonu??? ABA-Meyve ve çiçek absisyonu ABA-SENESENS ABA-başlatıcı

18 7- ABA NIN DİĞER ETKİLERİ Tüberizasyonu uyarır Meyve olgunlaşmasını uyarır Donma hasarına karşı koruyucu etki

19 ABA NIN MOLEKÜLER ETKİ ABA-gen ekspresyonu ABA-baskı aktivasyonu MEKANİZMASI GA cevabı ve alfa-amilaz inaktivasyonu Transkripsiyon faktörleri ABA reseptörler-plazma zarı, plastid zarı ve sitoplazma Kısa süreli cevaplar-iyon hareketleri ve stoma kapanması Uzun süreli cevaplar-gen ekspresyonu

20 ABA SİNYAL İLETİMİ-KALSİYUM

21 ETİLEN

22 Kömür gazı Ağaçlarda yaprak dökümü Neljubow 1901 ÜÇLÜ CEVAP VEYA ETKİ 1- Gövde uzamasının azalması 2- Gövdede şişme (anormal lateral büyüme) 3- Yatay büyüme (epinasti)

23 Portakal + Muz Muzlarda erken olgunlaşma Parafin fırını-limonların erken olgunlaşması Domates fideleri-epinasti Etilen tutucular (KMnO 4 ; potasyum permanganat Çiçek, yaprak, yapraksı gövde, kök ve tohum Etilen tayini Etilen-oksin etkileşimi

24 ETİLENİN ÖZELLİKLERİ Olefinler Havadan daha hafif Yanıcı Okside olabilir ETİLEN Suda çözünebilir Gaz formunda Böcek feromonları Etilen Etilen oksit Okzalik asit

25 ETİLEN ÜRETİMİNİN YAPILDIĞI DOKULAR Senesense uğrayan dokular Olgunlaşan meyveler Yaralanma Sel ve düşük sıcaklık stresi Hormonlar (IAA, sitokinin, IAA+sitokinin) Açık ve kapalı tohumlular, algler, eğreltiler, kara yosunları, ciğer otları, bazı siyanofitler

26 ETİLENİN HAREKETİ Zarları kolay geçer Uzun mesafeli taşınımı yok Sentez ve etki bölgesi yakın

27 ETİLEN BİYOSENTEZİ YANG DÖNGÜSÜ

28 Radyoizotop tekniği Met in 3. veya 4. C atomları Aerobik ortam Met SAM ACC??????????(Anaerobik) ACC uygulaması-etilen sentezi hızlı ACC sentaz, ACC oksidaz ACC deaminaz (Etilen amonyum+aketoglutarat)

29 ETİLEN SENTEZİNİ UYARAN FAKTÖRLER YANG DÖNGÜSÜ AVG: Aminoetoksivinilglisin; AOA: Aminooksiasetik asit

30 1- MEYVE OLGUNLAŞMASI - Etilen ve ACC miktarı 2- STRES - Sel stresi - Kuraklık stresi - Düşük sıcaklık stresi - STRES ETİLENİ

31

32 3- OKSİNLER - Gövde uzaması inhibisyonu - Ananasta çiçeklenme - SAM ACC dönüşümü

33 ETİLEN İNHİBİTÖRLERİ Aminooksi asetik asit (AOA) ve Aminoetoksi vinilglisin (AVG) SAM ACC (ACC sentaz inhibisyonu) Kobalt ACC Etilen (ACC oksidaz) Gümüş tiyosülfat veya AgNO 3 olarak uygulanan gümüş Yüksek CO 2 konsantrasyonu Trans-sikloosten ve 1-metilsiklopropan Resetöre bağlanma

34 ETİLEN TAYİNİ Üçlü etki ile ilgili biyolojik analizler Gaz kromatografisi Etilen sentezleyen hücrelerin izolasyonu Fizyolojik olmayan etilen üretimi Etilen sentez yeri PLAZMA ZARI???

35 ETİLENİN FİZYOLOJİK ETKİLERİ 1- Meyve Olgunlaşması - Meyve olgunlaşmasının hızlandırılması - İnhibitörler olgunlaşmayı yavaşlatır - Klimakterik meyve (elma, muz, avokado, domates) - Klimakterik olmayan meyve

36 2- ABSİSYON Etilen ve oksin zıt etkiye sahiptir 1- Yaprak koruma fazı - Yaprak fonksiyonel - Oksin-hidrolitik enzimlerin baskılanması - Laminanın uzaklaştırılması 2- Düşmenin uyarılması fazı - Absisyon uyartısı - Hormonal değişimler (oksin az-etilen çok) - Absisyon zonundaki hücre sayısı artar 3- Düşme fazı - Hidrolitik enzimleri kodlayan genler uyarılır - Çeper yumuşaması - Absisyon

37 3- EPİNASTİ Petiolün üst alt kenarı arasındaki büyüme hızı farkı Yüksek etilen ve oksin konsantrasyonu Köklerde anaerobik etki

38 4- FİDE BÜYÜMESİ Birçok bitkide uzamanın inhibisyonu Lateral büyümeyi uyarma Selüloz mikrofibrillerinin yerleşimi Pirinçte uzamayı uyarır Çimlenme sırasında fidenin toprak yüzeyine ulaşması

39 5- ÇENGEL OLUŞUMU Etilen-çengel oluşumu Oksin-çengel açılması

40 6- TOHUM VE TOMURCUK DORMANSİSİ Hububat tohumlarında tohum dormansisinin kırılması Çimlenmenin hızlanması Patateste yumru dormansisinin kırılması

41 7- KÖKLENMENİN UYARILMASI Toprak mikroorganizmaları

42 8- ÇİÇEKLENME Genelde inhibisyon etkisi Ananas ve mangoda uyarıcı Dişi çiçek oluşumu

43 9- ÇİÇEK VE YAPRAK SENESENSİ Hızlandırır Klorofil kaybı Etr1 (etilene dirençli) Ein2 (etilene duyarsız) Senesens ve meyve olgunlaşması yavaş

44 ANAEROBİOSİS Sel etkisi-etilen üretimi-internod uzaması SNORKELL1 VE SNORKELL2

45 ETİLENİN MOLEKÜLER ETKİ MEKANİZMASI Etilene dirençli, duyarsız mutantlar Yapıcı mutantlar-etilen yoksa cevap verenler Resptörler, transkripsiyon faktörleri

46 ETİLENİN TİCARİ KULLANIMI Oksin ve ACC 2- kloroetilfosfonik asit (ETEFON) Ag içeren bazı bileşikler AVG ve CO 2

47 DİĞER BÜYÜME DÜZENLEYİCİLERİ Trisporik asit, sirenin, ektokarpen, anteridojenler-ilkel bitkiler Sklerin, pestalotin, fusikoksin, kotileninlermikroorganizmalar üretir-bitkiler etkilenir Fenolik karboksilik asit, sinnamik asit, flavonoidler, kumarinler, doymuş laktonlar, poliaminler, brassinosteroidler, peptidler, RNA lar, salisilik asit, jasmonika sit

48 Sistemin 18 aa PEPTİDLER Mekanik etki-domates yaprakları Yaralanmış hücreler-floem-sağlam hücrelerproteinaz inhibitör geni-sindirimin engellenmesi Sulfokin 4-5 aa Hücre bölünmesinin kontrolü

49 RNA LAR Floemdeki gen ekspresyonunun düzenlenmesi Ortalama 25 nükleotid mrna bozunumu Mikro RNA lar (mirna) nükleotid

50 SALİSİLİK ASİT/JASMONİK ASİT Savunma cevabı JA ve metil-ja Yağ asidi türevi 12 C Herbivor saldırısı

51 Salisilik asit (SA) Patogenesisle ilgili (PR) Gen ekspresyonu JA-SA antagonizması??? Kuraklık, düşük sıcaklık SALİSİLİK ASİT

52 BRASSİNOSTEROİDLER Brassica napus (kolza) polenleri Kompleks lipid yapısında Brassinolidler-aktif Gövde, yaprak ve çiçek gövde uzaması, polen tüpü büyümesi, yaprak kıvrılması ve açılması, etilen üretiminin uyarılması, trake farklılaşması Brassinosteroid sentez mutantları-cüce Düşük ve yüksek sıcaklık, kuraklık stresi, patojen enfeksiyonları direnci

53 KUMARİNLER Fenil alanin (Phe) doymamış lakton Graminae ve Leguminosae Büyüme inhibisyonu Çimlenme inhibisyonu Dormansinin devamı

54 POLİAMİNLER Aminoasit türevi Putressin, kadaverin, spermin, spermidin Arjinin Ornitin PUTRESSİN Arjinin Agmatin PURESSİN Putressin SPERMİN VE SPERMİDİN Metionin SPERMİN VE SPERMİDİN Lizin KADAVERİN

55 POLİAMİNLERİN FİZYOLOJİK ETKİLERİ Dormant yer elması fidelerinde minimum Çimlenme sırasında PA miktarı artar Fasülyede fide büyümesi, RNA ve protein sentezi artar Mitotik aktivitenin başlaması Bazı stres faktörleri Senesensi geciktirir Mantar enfeksiyonları Fitokrom-poliaminler