Back to chapter

36.7:

Tuz Stresine Yanıtlar

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Responses to Salt Stress

Languages

Share

Tuzluluk, su ve besin alımını ve fotosentezi etkileyerek bitkilerin büyümesini ve gelişmesini etkiler. Bitki hücrelerinin sitoplazmaları, suyu topraktan bitkiye yönlendiren yüksek çözünen konsantrasyonlara sahiptir. Bununla birlikte, toprakta aşırı tuz bulunması, toprakta çözünen konsantrasyonu arttırır, bu da bir bitkinin toprakta yeterli su olsa bile su alma yeteneğini engeller. Topraktaki aşırı tuz seviyeleri ile ilgili bir başka sorun, tuzlardaki sodyum ve diğer iyonların yüksek konsantrasyonlardaki bitkiler için toksik olmasıdır. Birçok bitki, yüksek konsantrasyonlarda iyi tolere ettikleri çözünenler üreterek topraktaki ılımlı tuz seviyelerine cevap verebilir; bu, bitki hücrelerindeki çözünmüş konsantrasyonu yükselterek, köklerin toksik sodyum seviyelerine girmeden topraktan su emmesini sağlar. Kök yüzeyindeki aşırı sodyum ayrıca bitki büyümesini engelleyen potasyum alımını azaltır. Kalsiyum iyon taşıyıcılarını, enzimleri ve gen transkripsiyonunu düzenleyerek bitkileri sodyum stresinden koruyabilir. Topraktaki aşırı sodyum ve diğer tuz türevi iyonlar da bitkilerdeki hormonal içeriği değiştirebilir. Örneğin, absisik asit, stomayı kapatan aşırı tuz seviyelerine yanıt olarak üretilir. Tüm bitkiler çevrelerindeki tuza duyarlı değildir. Tuz toleranslı bitkiler -halofit denir- yüksek tuzlu ortamlara uyum sağlamıştır. Halofitler, gövdelerinde ve yapraklarında tuz bezleri adı verilen özel epidermal bezler gibi tuz stresine karşı esneklik kazandıran özellikler geliştirmiştir. Tuz bezleri, komşu dokulardan fazla tuzu alır ve tuzu yaprak yüzeyine atar, burada yağmur veya rüzgarla giderilebilir.

36.7:

Tuz Stresine Yanıtlar

Bir bitkinin ortamındaki yüksek tuz konsantrasyonlarının tetikleyebileceği tuz stresi, fotosentezi ve su ve besin emilimini etkileyerek bitki büyümesini ve mahsul üretimini önemli ölçüde etkileyebilir.

Bitki hücreli sitoplazma, ozmoz nedeniyle suyun topraktan bitkiye akmasına neden olan yüksek çözünür konsantrasyona sahiptir. Ancak, çevredeki topraktaki fazla tuz toprak çözünür konsantrasyonunu artırarak bitkinin su alma yeteneğini azaltır.

Yüksek sodyum seviyeleri bitkiler için zehirlidir, bu nedenle sodyum içeriklerini artırmak uygun bir seçenek değildir. Ancak, birçok bitki proin ve glisin gibi yüksek konsantrasyonlarda iyi tolere edilir çözünür iç düzeylerini artırarak orta tuz stresine yanıt verebilir. Hücre sitoplazması içinde ortaya çıkan artan çözünür konsantrasyonu, köklerin toksik sodyum seviyelerini almadan topraktan su alımını artırmasını sağlar.

Sodyum çoğu bitki için gerekli değildir, ve aşırı sodyum gerekli besinlerin emilimini etkiler. Örneğin, fotosentezi, protein sentezini ve diğer temel bitki fonksiyonlarını düzenleyen potasyum alımı, yüksek tuzlu koşullarda sodyum tarafından engellenir. Kalsiyum iyon taşıyıcıları düzenlenmesi ile potasyum alımını kolaylaştırarak tuz stresinin bazı etkilerini iyileştirici olabilir.

Tüm bitkiler tuza duyarlı değildir. Bitkiler tuzluluk toleransına göre halofit veya gliofit olarak sınıflandırılabilir. Halofitler tuza dayanıklı iken, glikolitler değildir. Yüksek tuz konsantrasyonlarını tolere etmek için, halofitler sodyum alımını azaltabilir, sodyumu bölebilir veya sodyum salgılayabilir. Recretohalophytes adı verilen küçük bir halofit grubu, saplarında ve yapraklarında tuz bezleri olarak adlandırılan özel epidermal bezlere sahiptir. Tuz bezleri komşu dokulardan fazla tuz alır ve bitki yüzeyine salgılar. Halofitleri inceleyerek, bilim adamları bitkilerde tuz tolerans mekanizmalarını ortaya çıkarabilir ve bu bilgiyi tuzluluktan etkilenen bölgelerde bitki üretimini iyileştirmek için potansiyel olarak kullanabilirler.

Suggested Reading

Meng, X., Zhou, J., & Sui, N. (2018). Mechanisms of salt tolerance in halophytes: current understanding and recent advances. Open life sciences. 13 (1), 149-154. [Source]

Torabi, M., Halim, R. A., Mokhtarzadeh, A., & Miri, Y. (2013). Physiological and Biochemical Responses of Plants in Saline Environment. Roychowdhury, R. Crop Biology and Agriculture in Harsh Environments. LAP LAMBERT Academic Publishing. [Source]