SEKONDER BLEKLER Bitkilerin tarafndan birbirlerine zarar verecek toksinler
SEKONDER BİLEŞİKLER üBitkilerin tarafından birbirlerine zarar verecek toksinler salgılamaları hatta kendi sürgünlerine bu yolla zarar vermeleri Allelopatik Kimyasallar veya Sekonder Kimyasallar dediğimiz toksinlerle olur. üAllelopatik kimyasal maddeler ne kadar çok salınırsa zararlı etkileri de o kadar artmakta, fakat bu bileşiklerin her biri zararlı fonksiyonlara sahip olduğundan değişik ekosistemlerde farklı etkiler göstermektedir.
SEKONDER BİLEŞİKLERİN BİTKİLERDEN SALINMASI Bütün bitkilerde allelopatik potansiyeli olan kimyasal maddeler doğal olarak; Yaprak, Kök, Gövde, Rizom, Çiçek ve Tohumlarda bulunur.
Allelokimyasal maddeler bitkiler tarafından 4 değişik yollarla yayılır; I. Canlı Bitki Dokularından Buharlaşarak Dışarı Salınmayla (Volatilizasyon) II. Kök Salgıları (Root Exudation) III. Yıkanma IV. Bitki Artıklarının Ayrışması
VOLATİLİZASYON Bitkilerin terlemek suretiyle uçucu toksin çıkarması olayına daha çok dünyanın kurak bölgelerinde rastlanılmaktadır. Zira bitkiler kurağa karşı dirençlerini artırabilmek için eterik yağları daha fazla salgılamaktadırlar. Buna karşılık aynı bitkilerin rutubetli ortamda salgıladığı eterik yağlar daha az olmaktadır. Bitki toprak üstü organları ile terleme suretiyle buharlaşarak etrafa yaydığı kimyasallarla bazı bitkileri olumsuz etkileyebilmektedir.
Artemisia spp. (Pelin) Salvia spp. (Adaçayı) Tymus spp. (Kekik) Bu bileşikler çevredeki bitkileri, buhar şeklinde olduğu gibi çiğ zerrecikleri yoluyla veya yağmurla yıkanarak toprağa ulaşıp kökler vasıtasıyla da alınarak etkilemektedirler.
ROOT EXUDATION Bileşikler bitki köklerinden ya aktif olarak sızar yada çürüdükten sonra ölü hücrelerinin dışarı atılmasıyla salınırlar. Kökten salınan allelopatinin varlığı kök sistemlerinin sıvılarının ortama akmasından kaynaklanmıştır. Bununla ilgi deneyler merdiven misali kurulur ve buna bağlı olarak yükselir. Chenopodium album bitkilerinde çürüme sularında (sıvısı) toksik sınırda oksalik asit seviyesi bulunur.
!!!Yaşlı asmalarla (Vitis vinifera) birlikte büyüyen Secale cerale (çavdar)’nin toprakta yüksek miktar rutubet ve besin maddesi bulunmasına rağmen mevsim sonunda asmalarda gelişme geriliğine sebep olduğu belirtilmektedir. Buna köklerden salgılanan sızıntıların sebep olduğu ileri sürülmüştür. !!!Diğer bir örnek de Chenopodium album’un (Sirken) arpa içinde gelişememesi kök salgılarından dolayıdır.
YIKANMA Çeşitli kimyasallar yağmur suyu ve sis damlacıkları yoluyla bitkilerin toprak üstü organlarından yıkanabilirler. Bu kimyasallar arasında organik asitler, şekerler, aminoasitler, pektinler, giberallik asitler, terpenoidler ve fenol bileşikleri sayılabilir. Chrysanthemum spp. (krizantem) yaprağından süzülen sıvının toksik olduğu saptanmıştır. Çınar ağacı, yapraklarından salgıladığı bir özsu yardımıyla, gövdesinin altındaki toprağı sistemli bir şekilde öyle bir zehirler ki, bu toprağın üzerinde küçücük bir ot bile yetişmez.
Juglans nigra’nın (Ceviz) yapraklarından salgılanan organik madde yani “Juglan” yağmur damlalarıyla birlikte yere düştüğünde ceviz altında yetişen bitkileri özellikle Graminae familyası bitkilerini etkileyerek bu bitkilerin ya gelişimini durdurmakta veya tamamen yok etmektedir. Tarlada ketenin yabancı otu olan Camelina alyssum (yalancı keten)’un bulunması da keten veriminin önemli ölçüde düşmesine neden olmuştur.
BİTKİ ARTIKLARININ AYRIŞMASI Bitkinin ölümünden sonra yaprak, meyve ve kabuklarının parçalanması sonucunda bazı kimyasallar salgılanmaktadır. Bitki artıklarının ayrışmasına örnek olarak Sorghum halepense (Kanyaş)’nin siyanogenetik glikozitleri üzerindeki mikroorganizma aktivitesi ve Prunus türlerince HCN (Hidrosiyanik asit) ve benzaldehit olarak 2 toksin üretimi verilebilir. Bitki artıklarından oluşan toksisite, agronomistler ve herbologlar için cazip bir araştırma konusu oluşturmaktadır. Bitki artıklarını yüzeyde bırakan toprak işleme sistemlerine olan ilgi son yıllarda giderek artmaktadır.
Artıklar, kültür bitkilerinin çıkış, gelişme ve verimliliğini etkilediği gibi benzer etkilerini yabancı ot gelişiminde de göstermektedirler. Bazı kültür bitkisi artıklarının yabancı ot çimlenme ve gelişmesini önemli ölçüde azalttığı belirlenmiştir. Bu nedenle, hasat sonu hayvanlar uzun süre otlatılarak, bitki artıkları hayvanların beslenmesi için değerlendirilmelidir. Kalan bitki artıkları da toplanarak uygun bir yerde kompost yapımı için biriktirilmelidir. Bunun sonucunda toksik maddelerin toprağı daha fazla zehirlemesi önlenmiş olur.
ALLEOPATİK ETKİLİ KİMYASAL BİLEŞİKLER Sekonder (ikincil) metabolitler esas fizyolojik fonksiyonları bilinmeyen bileşikler olarak tarif edilebilirler. Son çalışmalar, kimyasal olarak değiştirilebilen aktif ajanların izolasyonu ve elde edilmesini gerektirir.
Bitki topluluklarında allelopatinin vuku bulduğu konusunda şüphe yoktur. Allelopatik kimyasalların doğada ve tarım alanlarında çıkar doğrultusunda kullanılabilirse nasıl önemli olacağı konusunda sorun vardır. Bir çok yabancı ot rapor edilmiştir, ancak bunların doğada önemli kanıtı yoktur. Kanıt için 1883’de bitki patolojisi için önerilen Koch postulatlarının Smith (16) tarafından değiştirilen benzer birşey gerekeceketir.
Allelopati için uygulanan benzer varsayımlar şunlardır; Bir doğal birlikteki etkileşimleri gözlemek, tanımlamak ve derecesini ölçmek. Şüpheli toksinleri izole etmek, nitelendirmek ve sentezlemek. Toksinin doğada uygun oranda ve zamanda uygulanmasıyla simptomun yeniden elde edilmesi Salıverilme, taşınma ve alınma izlemeli ve gözlenen etkiye yol açmaları için yeterli oldukları gösterilmelidir.
!!!Gözlem yapmak ya da bir toksinden şüphelenmek yetersizdir. !!!Toksinin bir bitki tarafından üretildiğini göstermek yetersizdir. !!!Özel neden ve etki kimyasal ve bitki çalışmalarıyla gösterilmelidir.
üY allelokimyasalının kaynağının X bitkisi olduğunu kanıtlamak gerekli olmayabilir. üEğer doğal bir herbisit gibi etkili bir allelokimyasal izole edilebilir ve tanımlanabilirse bu, onun bitki kökenli veya fizyolojik olarak etki tarzı kesin olarak kanıtlanmaksızın kullanılabilir. üTemel kimya ve biyoloji bilimsel olarak kabul etmez ancak, onun etkinliği kullanılabilir. Kısmi bilgi içeren rapor tehlikelidir fakat bilinmeyen değildir.
Bitkiler ve bitkilerin bileşiminde varolan mikroorganizmalardan elde edilen inhibitörler, basit gazlar, alifatik bileşikler ve aromatik bileşikler arasında gösterilir.
Alleopatik Etkiye Sahip Bileşiklerin Grupları, Bileşikler ve Etki Şekilleri Bileşik Grupları Etki Şekli Toksik Gazlar Tohum çimlenmesi ve kök gelişiminin engellenmesi Organik Asitler ve Aldehitler Tohum çimlenmesinin engellenmesi Aromatik Asitler Tohum çimlenmesinin ve besin alımının engellenmesi Basit Doymamış Laktonlar Tohum çimlenmesi ve bazı bakterilerin gelişimin engellenmesi Kumarinler Tohum çimlenmesi, hücre bölünmesi ve solunum engeli
Alleopatik Etkiye Sahip Bileşiklerin Grupları, Bileşikler ve Etki Şekilleri Bileşik Grupları Etki Şekli Kinonlar Solunumu engeller Flavonoidler Tohum çimlenmesinin ve nitrit bakterilerinin engellenmesi Taninler Tohum çimlenmesinin ve nitrit bakterilerinin engellenmesi Alkoloidler Tohum çimlenmesinin engellenmesi Terpenoidler ve Steroidler Doku tahribatı ve lezyon oluşumu
ALLEOKİMYASALLARIN ÜRETİMİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER Allelokimyasalların üretimi, bitkilerin geliştikleri çevre ve maruz kaldıkları çevresel streslere bağlı olarak değişiklik gösterir. Allelokimyasallar, bitkinin herhangi bir organında bulunabilir fakat kökler, tohumlar ve yapraklar en önemli kaynaklardır.
üKontrol amacıyla allelokimyasalların kullanması için kaynak önemli olmaktadır. üÖrneğin, çiçeklerde veya meyvelerde bulunan bir allelokimyasal kök veya sürgünlerde yoğunlaşanlardan daha az potansiyel değere sahiptir. üKontrol için, kimyasal üreten bitki parçasına bakılmaksızın bitkinin tamamının toprağa karıştırılması uygun bir dağılım yaratabilir. üKontrol amacı için miktar önemlidir ve eğer özel etkiler tarlada tahmin edilirse toplam miktar ve konsantrasyon belirlenmelidir.
Çevresel stresin allelokimyasal üretimi üzerine etkili olduğuna dair kanıtlar bulunmaktadır. Işığın kalitesi, yoğunluğu ve süresinin de allelokimyasalların sentezini düzenleyici faktörler olduğu, en fazla miktarın ultraviole ışık altında ve uzun günlerde üretildiği bildirilmektedir
üÖrneğin gün sonunda kırmızı ışığa maruz kalan tütün bitkileri, kızıl ötesine maruz kalanlardan daha fazla alkoloidler üretirken; daha az miktarda da fenolik bileşikler üretmiştir. üUzun geçen günlerin çeşitli bitkilerdeki fenolik asitlerin ve terpenoidlerin miktarını artırdığı gözlenmiştir. üGenellikle altta kalan yabancı otların, daha az allelokimyasal üretmesi beklenmelidir çünkü, gölgeleyici kültür bitkileri tarafından UV ışığı filtre edilmektedir. üTabiki burada kültür bitkisi tarafından gölgelenmenin etkili bir şekilde allelopatik etkiyi baskı altında tuttuğu farzedilir.
Araştırıcıların karşılaştığı sorunlardan yetiştirilen bitkilerin çok inhibitör üretmeleridir. serada miktarda birisi sınırlı Çünkü kapalı seralarda ultraviole ışınları yoktur. Halbuki allelopatik kimyasal üretiminin Ultraviole tarafından büyük oranda arttırıldığı bildirilmektedir. Mesela, sera ışığı Ultraviole ile desteklendiğinde tütünün klorgenik asit kapsamının açık havada yetiştirilen tütündeki miktara yaklaşacak şekilde 6 kat artığı saptanmıştır. Ultraviole ışığı alan ayçiçeği bitkileri de daha fazla miktarlarda Scopolin ve Klorogenik asit üretmiştir.
!!!Besin maddesi eksikliği de allelokimyasalların üretimini etkilemektedir. Br, Ca, Mg, N, P, K ve S eksikliklerinin hepisnin çeşitli bitkilerdeki klorogenik asit ve scopolin konsantrasyonunu artırdığı bildirilmektedir. Bazı türlerin Mg veya KO 2 besin eksikliği söz konusu ise klorogenik asit miktarı azalmaktadır.
!!!!Su stresi tek başına ya da diğer streslerle beraber bitkilerdeki klorogenik ve izoklorogenik asit kombinasyonlarında önemli ölçüde artışlar meydana getirilebilir. Örneğin, susuzluk stresiyle birlikte N eksikliği, ayçiçeğinde bu bileşiklerin 15 kez artışına neden olmaktadır. Yüksek ve düşük ısıların da allelokimyasalların üretim ve salınmalarını etkiledikleri görülmüştür.
!!!Bileşikler bitkide düzenli bir şekilde dağılmadığından bitki dokularının tipi ve yaşı son derece önemlidir. Türler arasında allelokimyasalları üretebilme bakımından oldukça fazla farklılıklar vardır. Tür içindeki farklılıklar, farklı genotiplerce üretilen toksin miktarında ortaya çıkabilir. Mesela, çeşitli yulaf varyeteleri, scopoletin ve benzeri bileşikleri dışarı verme yeteneğinde farklılıklar gösterir. Diğerlerinin herhangi bir olumlu veya olumsuz etkisi yokken bazı salatalık fidelerinin yabancı ot çimlenmesini kuvvetli bir şekilde inhibe ettiği görülmüştür.
!!!Stres yabancı ot-kültür bitkisi çatışmasında allelopatinin ilişkisini vurgular, sınırlı kaynaklar için rekabet ve allelopatik potansiyel, yabancı otun veya kültür bitkisinin ya da her ikisinin hassasiyeti ile artabilir. Bu şekilde rekabet ve allelopati tamamen ayrı olarak düşünülemez, bir tarımsal ekosistemde engelleme ögeleri ilişkisiz olarak kabul edilemez.
!!!!!Allelopatik etkili kimyasallar genel olarak bitkilerde aşağıda belirten olayları etkiler veya engellerler. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Tohum Çimlenmesi Besin Maddesi Alınımı Hücre Bölünmesi Uzama Fotosentez Membran Geçirgenliği Enzim Aktivitesi Protein Sentezi Solunum
- Slides: 29