Giberellin Nedir

Giberellin Nedir - Tohum çimlenmesinin uyarılması - Giberellinlerin tayini ve biyoassayler - Marul hipokotil uzama bioassayı - Cüce bitkilerin gövde uzaması - Meyve oluşumu ve büyüme - Çiçeklenmenin uyarılması - Vernalizasyonla ilişkisi


İkinci grup bitki hormonudur 1950’li yıllarda karakterize edilen giberellinler 80’den fazla bileşin bulunduğu bir gruptur Giberellinlerin esas etkisi, bitkilerin boyuna büyümesini sağlamaktır Böylece uzun bir bitki gövdesi aktif giberellinleri, cüce bir bitki gövdesinden daha fazla ihtiva eder Giberellinlerin sentezi ve kontrolü genetik kontrol altındadır


Giberellinler izopren birimlerinden yapılmıştır Giberellinler 4 izoprenoid biriminden türevlenen 20 karbonlu terpenoidlerir GA -aldehit bütün bitkilerde ilk oluşan giberellinlerdir ve bütün giberellinlerin öncü maddesidir GA ’nin hidroksilasyon ve oksidasyonu sonucunda diğer giberellinler oluşur


İlk olarak giberellinler Gibberella fujikuroi ’ de bir metabolit olarak keşfedilmiştir Bu mantarın pirinç fidelerinde aşırı gövde ve yaprak uzamasına sebep olduğu belirlenmiştir 1930’larda Japon bilim adamları Gibberella fujikuroi fungusundan büyümeyi uyaran bir bileşiği kristal olarak elde etmeyi başardılar ve giberellin A olarak adlandırdılar 1950’lerde Amerika ve İngiltere’de mantarlardan saflaştırılan maddeye giberillik asit adı verildi 1958’de Mac Millan ve arkadaşları yüksek bitkilerde giberellin keşfettiler Olgun olmayan tohumlardaki giberellin konsantrasyonu vejetatif dokulardakinden çok fazla olduğundan bu çalışmada tohumlar kullanıldı


GA1


GA3


ent-Gibberellan


ent-Kauren






Giberellinlerin tayini ve biyoassayler


Giberellinlerin saflaştırılmasında kâğıt veya ince tabaka kromatografisi, son zamanlarda yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) kullanılmaktadır İmmunoassay, giberellin kullanımı için sınırlıdır

Biyoassayler


Giberellinler için çok sayıda bioassay mevcuttur fakat üç tanesinin genel kullanım amacı fazladır Bu bioassayler, inhibitör bileşiklere çok duyarlıdır Bu nedenle bitki ekstratından bir dereceye kadar saflaştırılmaları oldukça önemlidir
Marul hipokotil uzama bioassayı

Marul fidelerinin parlak bir ışık altında filtre kağıdı üzerinde çimlendirilmesi ile çok kısa hipokotil (5mm) elde edilir Bu hipokotiller filtre kağıdı üzerinde giberellinlerle muamele edilirse 30mm kadar uzaya bilirler Bu metodun dezavantajları fidelerin tam olarak saflaştırılmamış ekstratlardaki inhibitörlere çok duyarlı olmalarıdır Fideler inhibitörler tarafından öldürülebilir
Cüce pirinç / mikrodamla bioassayi


Cüce pirinç fideleri ışıkta, küçük agar kutularında çimlendirilerek elde edilir ve test edilecek çözeltiden damlalar her bir fidenin ikinci çıkan yaprağının ucu üzerine konulur Bu işlemden sonra yaprak kınının uzaması ölçülür
Çimlenen hububat tanelerinde alfa-amilaz üretimi

Hububat tanelerindeki giberellin mevcudiyeti, nişastayı parçalayan enzim olan alfa-amilazın üretimini uyarır Sulandırılmış hububat taneleri yarısından enine kesilir ve embriyosuz yarım, giberellin ihtiva eden çözelti ile inkübe edilir Üretilen alfa-amilazın yıktığı şekerler kolorimetrik olarak belirlenir
Giberellinlerin fizyolojik etkileri


Giberellinler, birçok otsu çok yıllık bitkilerin ve tanesiz hububatların uzayan gövdelerindeki genişleme ve hücre bölünmesi olaylarının başlatılmasında, meyve büyümesi ve tohum çimlenmesinin uyarılmasında, tohum dormansisinin kırılmasında, çiçeklenme için uygun şartların oluşumunda ve ilkbaharda ılıman bölge odunsu bitkilerinde dormansi kırılmasında görev alırlar
Cüce bitkilerin gövde uzaması

GA tek gen cüce mutantların (cüce mısır) ve rozet şeklindeki (lahana, marul) bitkilerin gövde uzamasını uyarırlar Bu etkiye paralel olarak gövde kalınlığında azalma, yaprak boyutunda küçülme ve yapraklarda açık yeşil renge doğru azalmalar meydana gelir Diğer taraftan gövde uzamasını sağlayan GA miktarıyla gövde uzaması arasında her zaman doğru bir orantı yoktur
Uzun gün bitkilerinde gövde uzaması

Bazı bitkiler rozet formunda kalır, uzun günlerde ise gövde büyür, uzar ve sadece bu peryotta çiçek açar kısa gün koşullarında bırakılan bitkilere giberellin uygulanması, gövdenin uzamasını sağlar Bu sonuçlar tabii olarak gövde uzamasının giberellinler tarafından uyarıldığını gösterir
Meyve oluşumu ve büyüme


Giberellinlerin dıştan uygulanması, oksinlerin etkisiz olduğu bazı durumlarda meyve oluşumunu uyarırlar Büyüme uyarılmasının en güzel örneği üzümlerdedir GA, partenokarpiye neden olur Bu işlem bitki çiçeğine GA çözeltisi püskürtülerek sağlanır Partenokarpi, döllenme olmadan meyve oluşumudur Meydana gelen meyve normal görünüşlü fakat meyve tohumsuzdur Oksinler de partenokarp meyve oluşumunu uyarır fakat GA’lar daha aktiftir


Çiçeklenmenin uyarılması


GA, bitkilerin büyük bir kısmında çiçeklenmeyi uyarır Bu işi yapan tek kimyasal olarak giberellik asitler bilinir Çiçeklenme için gerekli GA miktarı türlere göre değişmekle birlikte ortalama 3-100 mg arasında değişir Hormon uygulanması bir kez değil belli aralıklarla tekrarlanmalıdır

Vernalizasyonla ilişkisi


Dıştan uygulanan GA iki yıllık bitkilerde vernalizasyonun (bitkinin soğuk şoku etkisiyle çiçeklenmenin uyarılması olayı) yerini tutar GA uygulanması, soğuğa maruz kalmadan çiçeklenmeyi sağlar

Tohum çimlenmesinin uyarılması


Bazı tohumlar özellikle yabani bitkilerin tohumları çimlenmek için ışık ya da soğuğa ihtiyaç duyar Böyle tohumlarda, ışık ya da soğuk muamelesi olmaksızın giberellin uygulaması dormansi kırılabilir Daimi olmamakla beraber tohumların üşümesine cevap olarak giberellin seviyesinde sık sık değişiklik olur