27
1.3.2. Quraqlıq stresinin təsirinə qarşı
genomun reaksiyası
Bitkilər xarici mühit amillərinin dəyişilməsinə həmin
mühit şəraitinə adaptasiyanın yaranmasını təmin edən xüsusi
genlər qrupunun ekspressiyasının dəyişilməsi ilə cavab verir.
Gen ekspressiyasının transkripsiya səviyəsində baş ver-
məsi onun ən mühüm cəhətlərindən biridir və eukariot hücey-
rələrdə bu proses xromatinin struktur vəziyyətindən asılı olur.
Yəni, transkripsiya prosesi xromatinin funksional cəhətdən
fəal hissəsi olan dekompaktlaşmış euxromatin sahəsində yer-
ləşən labil xromatin DNT-si üzərində baş verir.
Aparılmış bir sıra tədqiqatlarla müəyyən edilmişdir ki,
quraqlıq və şoranlıq kimi abiotik stres amillərin təsirindən
buğda [3, 5, 33, 52], arpa [21, 22, 23], qarğıdalı [32, 107, 357,
358, 359], pambıq [54, 55, 168], pomidor [25, 26], çiyələk
[12,15,16] və s. kimi bitkilərin davamlı nümunələrində geno-
mun aktiv fraksiyası olan labil xromatin DNT-sinin miqdarı
artır və uyğun olaraq, RNT sintezi də intensivləşir. Genetik
aparatın fizioloji labilliyinin və funksional fəallığının yüksəl-
məsi daha çox protein sintezinə səbəb olur və nəticədə hücey-
rənin stres amillərə qarşı müqaviməti artır. Həssas bitki nümu-
nələrində isə əksinə, stresin təsirindən DNT və RNT-nin
deqradasiyası baş verir.
1.3.3. Quraqlıq stresindən müdafiə
mexanizmləri
Bitkilər stres amillərə müqavimət göstərmək üçün müx-
təlif müdafiə mexanizmlərinə malikdirlər. Bu müdafiə mexa-
nizmləri stres genlərin ekspressiyasının dəyişilməsi ilə tən-
28
zimlənir. Hesab olunur ki, ekspressiyası abio tik stres amil-
lərin təsiri ilə induksiya olunan bu genlər, müxtəlif meto-
bolik və hüceyrə qoruyucu zülallar vasitəsilə təkcə hü-
ceyrənin müdafiəsində deyil, həmçinin, stresə cavab siqnal-
larının transduksiyasında iştirak edən digər genlərin ekspressi-
yasının tənzimlənməsində də mühüm rol oynayırlar [77, 411].
Quraqlıq stresi bitkilərdə əlverişsiz mühit şəraitinə
adaptasiyanı təmin edəcək bir çox fizioloji, biokimyəvi və
molekulyar səviyyədə cavabları induksiya edir [48, 113].
Bitki toxumalarında quraqlıq stresinə qarşı iki əsas müdafiə
mexanizmi inkişaf etmişdir ki, bunlardan birincisi stresdən
uzaqlaşma, digəri isə stresə tolerantlıqdır (Şəkil 1). Stres-
dən uzaqlaşma mexanizmi əsasən efemerlərdə müşahidə
olunur. Səhra efemerləri quraq mövsümlərdə yalnız hərə-
kətsiz toxumlar kimi yaşayaraq quraqlıqdan qaçan birillik
bitkilərdir. Protoplazmaları heç bir zaman yüksək dərəcə
neqativ su potensialına məruz qalmır. Digər bir uzaqlaşma
mexanizmi sukkulent bitkilərdə müşahidə edilir. Bu bitki-
lər, quraqlığa qarşı sukkulent toxumalarında su ehtiyatı top-
layır və kəskin su qıtlığı zamanı uzun müddət yaşaya bilir-
lər. Protoplazmaları yüksək dərəcədə neqativ su poten-
sialına məruz qalmadığından həqiqi mənada quraqlığa
tolerant deyillər. Həmişəyaşıl səhra bitkiləri isə su qıtlığı
zamanı toxumalarındakı turqor halını saxlamaq üçün os-
motik qoruyucular sintez edərək quraqlğa qarşı müqavimət
göstərirlər. Quraqlığa tolerantlığın mexanizmi isə osmotik
tənzimləmə ilə turqorun qorunub saxlanılması, hüceyrənin
plastikliyinin yüksəlməsi və protoplazmatik müqavimət va-
sitəsilə quraqlığa tolerantlıqdan ibarətdir. Quraqlıqdan
uzaqlaşan bitkilər yalnız orta dərəcəli quraqlıq stresi şəra-
itində həyatda qalırkən, stresə tolerant bitki qrupları qoru-
29
yucu mexanizmlərın işə salmaqla daha güclü quraqlıq stresi
şəraitində də yaşaya bilirlər [283]. Tolerant bitki qrupla-
rında su qıtlığı şəraitində veqetativ toxumalardakı birləş-
miş-suyun 5%-dək azaldığı və suyun yenidən verilməsi ha-
lında rehidrasiyanın baş verməsi müşahidə edilir [352, 389,
390, 393].
1.3.4. Quraqlıq stresinə qarşı
cavab reaksiyaları
Su qıtlığına qarşı bitkinin verdiyi cavab raeksiyaları
bitkinin növündən, genotipindən, yaşından, orqan və hücey-
rə tipindən, su qıtlığının dərəcəsindən asılı olaraq dəyişir.
Meydana gələn bu cavablar ya bir neçə saniyə ərzində baş
verir və ya dəqiqələr və saatlarla davam edir [142]. Stresə
qarşı yaranan cavablar iki tip genlər tərəfindən həyata
keçirilir:
1. Erkən cavab genləri: çox sürətli (dəqiqələrlə) və ke-
çici olaraq induksiya olunur. Bu induksiya nəticəsində yeni
proteinlər sintez olunmur, çünki bütün siqnal elementləri
qabaqcadan mövcud olur.
2. Gec cavab genləri: stresə qarşı daha yavaş (saatlarla)
induksiya olunur və daha davamlıdır. Stresə cavab genlə-
rinin böyük bir hissəsini bu qrup genlər təşkil edir. Erkən
cavab genləri tipik olaraq gec cavab genlərini fəallaşdıraraq
transkripsiya amillərini kodlaşdırır [421].
30
Şəkil 1.1. Quraqlıq stresi ilə mübarizədə bitkilər tərə-
findən istifadə olunan mexanizmlər [283]
1.3.5. Stresin hüceyrə səviyyəsində qəbulu
Quraqlıq stresinə qarşı yaranacaq cavabın tənzimlən-
məsində ilk mərhələ stresin qəbul edilməsidir. Hüceyrədən su
31
itkisi, hüceyrə səviyyəsində siqnal yolunun açılmasına səbəb
olur. Bu vəziyyətdə, su itkisinin hüceyrə səviyyəsində hiss
edilməsi ilə eyni vaxtda bir siqnal mexanizmi vasitəsilə spe-
sifik genlər də fəallaşmağa başlayır [142]. Bəzi genlər qu-
raqlıq stresinə olduqca sürətli cavab verdiyi halda, digərləri
ABT yarandıqdan sonra yavaş-yavaş fəallaşırlar. Su itkisi
ABT əmələ gəlməsini sürətləndirir və sintez olunan ABT
müxtəlif genlərin fəallaşmasını təmin edir. Su itkisi ilə fəal-
laşan bir çox genlər kənardan daxil edilən ABT-yə cavab
vermirlər. Bu nəticələr, quraqlıq stresinin başlanqıc siqnalı ilə
spesifik genlərin fəallaşması arasında ABT-yə bağlı və ABT-
yə bağlı olmamaqla iki siqnal yaranma yolunun olduğunu
göstərir [355, 356].
1.3.6. Quraqlıq stresi altında fəallaşan genlərin
funksiyaları
Quraqlıq stresinin təsiri altında fəallaşan genlər önəmli
metobolik zülallar sintez edərək hüceyrələri su çatışmazlığın-
dan qorumaqla yanaşı, eyni zamanda, su stresinə cavab olaraq
genlərin nizamlanmasını da tənzimləyirlər. Bu genlərin məh-
sulları iki qrupa ayrılır (Şəkil 2). Birinci qrupa aid olan gen-
lərin əsas funksiyası stresə tolerantlığı təmin edən zülalları
sintez etməkdir. Bunlara su kanal proteinləri, osmotik qoruyu-
cuların (şəkərlər, prolin, gilisin-betain) biosintezində iştirak
edən enzimlər, LEA (gec embriogenez) zülallar, şaperonlar,
mRNT-yə bağlanan zülallar kimi makromolekullar və mem-
bran qoruyucu zülallar, proteazalar, detoksifikasiya enzimləri
aiddir. İkinci qrupa isə stresə qarşı cavabda rol oynayan, gen-
lərin ekpresiyasının və siqnal ötürülməsinin tənzimlənməsini
32
həyata keçirən proteinkinazlar, transkripsiya amilləri və fos-
folipaza C kimi zülallar daxildir [356].
Şəkil 1.1.2. Quraqlıq stresinə qarşı cavab və tolerantlıqda fə-
allaşan gen məhsulları: funksyonal zülallar və tənzimləyici
zülallar [356]
33
1.3.7. Quraqlıq stresinə qarşı cavabda rol oynayan
funksional zülallar
Su kanal proteinləri. Bitki hüceyrəsində plazma və vakuol
membranlarında olan inteqral su-seçici proteinlərdir [160, 345].
Bir membrandakı zülalların orta hesabla 5-10%-ni təşkil edirlər.
Əsas inteqral zülalların (MİP) superailəsinə aiddirlər [160]. Bir
membranda su kanallarının varlığı, membran osmotik hidrolitik
keçiriciliyini 10-20 dəfə artıra bilir [260]. Düzülüş sırasına görə
bitki su kanal proteinləri üç yarım qrupa ayrılır: tonoplast inteqral
proteinləri (TİP-lər), plazma membranı inteqral proteinləri (PİP-
lər) və legumenlərdə azot- fiksasiyasında rol oynayan nodüllərin
peribakteroid membranlarında yerləşən modulin 26-ya bənzər
MİP-lər [261]. Quraqlıq şəraitində MİP genlərində baş verən
artım, bir tərəfdən membranlardan su keçimini artırır və digər
tərəfdən kanallardan su keçimini tənzimləyir. Fosforilizasiya, hü-
ceyrədə protein aktivliyini qaydaya salan son dərəcə önəmli bir
mexanizmidir. Protein fosforilizasiyasını həyata keçirən kinazalar
quraqlıq stresi də daxil bir çox stres vəziyyətlərində siqnallara
cavab olaraq aktivləşirlər [165].
Şaperonlar. İstilik şoku proteinləri (İŞP) ailəsinə aiddirlər.
Bitkilərdə istilik şoku proteinlərinin molekul çəkisi 15-28 kD olan
kiçik İŞP-ləri, İŞP 60, İŞP 70, İŞP 90, İŞP 100 kimi bir sıra si-
nifləri mövcuddur ki, bu molekullar həm sitoplazmada, həm də
nüvə, mitoxondri, xloroplast və endoplazmatik retikulum kimi or-
qanoidlərdə olurlar [201, 222]. İstilik şoku proteinlərinin bir çox
fərqli sinifləri protein metabolizmasında molekulyar şaperonlar
kimi fəaliyyət göstərir [204]. Molekulyar şaperonlar, transilyasi-
yadan dərhal sonra proteinlərin şəkil dəyişmələrində və membran
transportuna uyğun bir quruluşa düşmələrindəki funksiyalarına
əlavə olaraq, quraqlıq, istilik və digər streslərlə əlaqədar denatu-
34
rasiya olunmuş zülalların kümelleşməsinin qarşısını alır və kümə
olmuş protein molekullarının renaturasiyasını təmin edirlər [222].
Funksiyaları yalnız istilik vəziyyətində deyil, həm də digər stres-
lərə qarşı müqavimətdə də önəmlidir [141].
Proteazalar. Quraqlıq zamanı yeni proteinlərin və enzim-
lərin sintez oluna bilməsi üçün köhnələrin parçalanması və be-
ləliklə protein dəyişmələri baş verir [356].
Gec embriyogenez (LEA) proteinləri. Bu zülallar to-
xum yetişməsinin son mərhələlərində bitki embriyonlarında
yüksək qatılıqlarda, eyni zamanda kənardan absis turşusu da-
xil olduğu zaman və dehidratasiya, osmotik stres və aşağı hə-
rarət streslərinin təsiri altında qalmış vegetativ toxumalarda
əmələ gəlirlər [303, 370]. LEA proteinlərinin böyük hissəsi
hidrofildir və alanin, qlisin, qlutamin turşusu və treoninə görə
zəngin, triptofan və sisteinə görə isə kəsaddırlar [180]. Bu sə-
bəbdən LEA proteinləri hidrofil olaraq adlandırılan və hiper-
osmotik şərtlərə qarşı cavabda rolu olan, təkamüldə qoruyub
saxlanılmış geniş bir hidrofil protein qrupunun üzvləridirlər
[193]. Fərqli LEA protein qrupları, su itkisinin azaldılması,
protein və membranların davamlılığının təmin edilməsi, mər-
hələli ion keçiriciliyinin qorunması və aktiv oksigen növlə-
rinin yox edilməsinə qədər bir çox funksiyaya malikdirlər [162].
Bundan başqa, LEA proteinlərinin fərqli qrupları və ya fərqli
üzvlərin xüsusi funksional rolu olduğu fərz edilir və toxu-
madakı yerlərinə görə xüsusi özəlliklərə sahibdirlər. LEA pro-
teinləri ümumiyyətlə cavan pöhrələrdə quraqlığa [402], duza
[269] və donmağa [170] qarşı davamlılıqla əlaqədar geniş
işlədilən ifadədir.
Quraqlıq stresinə cavabda osmolit sintezi üçün lazım
olan enzimlər. Quraqlığın təsirindən osmotik stresə məruz
qalan bitkilərə osmolitlər deyilir. Osmolitlər turqorun dava-
35
mını həyata keçirən maddələri əmələ gətirirlər. Osmotik qoru-
yucular böyük ölçüdə orqanoidlər də daxil olmaqla sitoplaz-
mada toplanır və vakuollarda rast gəlinmir [272]. Osmotik ni-
zamlama, hüceyrəətrafı su potensialındakı azalmaya cavab
olaraq, hüceyrədə üzvü və qeyri-üzvü birləşmələrin aktiv
əmələ gəlməsidir [342]. Əmələ gələn üzvi maddələr hüceyrə
daxilində əsaslı formada yerləşir, onlar asanlıqla metobolizmə
qoşulmur və yüksək qatılıqlı birləşmələr şəklində olduqda da
hüceyrə nin fəaliyyətinə hər hansı bir təsir edə bilmirlər [222].
Osmotik tənzimləmə, su çatışmazlığına cavab zamanı maddə-
lərin əmələ gəlməsi ilə əlaqədar, osmotik potensialın aşağı
düşməsini həyata keçirir və böyümə, fotosintez və ağızcıqla-
rın açılması kimi fizioloji funksiyalar üzərində stresin təsirinin
azalmasını təmin edən yüksək bir turqor potensialının davam
etməsi ilə nəticələnir [154]. Prolin, betainlər, dimetrilsulfo-
niopropionat (DMSP), polyoller (mannitol, sorbitol, pinitol),
trehaloz və fruktanlar osmotik qoruyuculara misal olaraq
göstərilə bilər. Bunlardan prolin, osmotik bir qoruyucu kimi
subselhüceyrə quruluşların qorunması ilə sərbəst radikalların
uzaqlaşdırılmasında rol oynarkən [367], qlisin betain (GB)
yüksək duz qatılıqlarında və yüksək hərarətdə kompleks pro-
tein və enzimlərin dördlü qurluşunun və membranların qorun-
masında digər osmotik qoruyuculara görə daha çox təsirlidir
[196]. Saxaroza quraqlıq [322], duzluluq [134] və aşağı tem-
peratur [203] kimi ətraf mühit streslərinə qarşı cavabda bir
çox bitki toxumalarında əmələ gəlir və osmotik tənzimləmə
ilə qoruyucu rol oynayır [397]. Bundan başqa saxaroza, mem-
bran sistemlərində su azaldığı zamanı, fosfolipidlərin davam-
lılığını təmin edərək, həll olunan proteinlərdəki quruluş dəyiş-
mələrinin qarşısını alır. Quraqlıq stresinə cavabda əmələ gələn
osmotik tənzimləmə yuxarıda göstərilən osmolitlərin sin-
36
tezində rol oynayan spesifik enzimlər (prolin-5-karboksilat
sintetaza, prolin-5-karboksilat reduktaza, betain aldehid de-
hidrogenaza, xolin monooksidaza kimi) vasitəsilə həyata ke-
çirilir [142, 272].
1.3.8. Quraqlıq stresinə cavabda rol oynayan
tənzimləyici proteinlər
Bitkilərdə siqnal ötürülməsində MAP kinazların rolu.
MAP kinazalar (Mitogen-aktivated protein kinaz) bütün eu-
kariotlarda olan serin/treonin protein kinazaların olduqca ge-
niş bir ailəsi tərəfindən kodlanır [229] və MAP kinaza yolları
hüceyrə xaricindən gələn siqnalların hüceyrə daxilində lazımı
yerlərə ötürülməsində rol oynayır. MAP kinaza yollarının ək-
səriyyəti, fərqli reseptorlar vasitəsilə alınan siqnalları topla-
yaraq ötürdüyü müəyyən edilmişdir. MAP kinazaların fəallaş-
ması treonin və tirozin siqnallarının fosfosforlaşma yolu ilə
digər MAP kinazlar vasitəsilə həyata keçirilir. Hər bir MAP
kinaza-kinaza (MAPKK) ancaq bir spesifik MAP kinazanı fə-
allaşdıra bilir. Bir MAP molekulunun fəallaşması kompleksdə
olan protein kinazaların ardıcıl olaraq fosforilizasiyası və fə-
allaşması ilə nəticələnir. Əksərən, MAP kinazanın fosforlaş-
ması, kinazann molekuldan ayrılıb nüvəyə translokasiyası ilə
nəticələnir. Burada MAPK, translokasiya faktorlarının fosfor-
laşması və fəallaşması vasitəsilə quraqlıq stresində rol oyna-
yaraq müəyyən genlərin fəallaşmasını həyata keçirir [228].
Bitki AP2/EREBP və bZİP transkripsiya amilləri. Ge-
nin transkripsiya faktorları vasitəsilə tənzimlənməsi bütün or-
qanizmlər üçün eyni olub, geniş yayılmış bir mexanizmidır və
spesifik ardıcıllıqla DNT-yə bağlanan proteinlərlə əlaqəli
37
genlərin promotor bölgələrində yerləşmiş sis-elementlər (eyni
təsirli elementlər) arasındakı təsirlənmələrə əsaslanır. Bitkilər
aşağı temperatur, yüksək duz qatılıqları və quraqlıq kimi əlve-
rişsiz ətraf mühit şəraitinə, stresə adaptasiyada rol oynayan
müxtəlif genlərin aktivləşməsi də daxil olmaqla bir çox bio-
kimyəvi və fizioloji dəyişikliklər yolu ilə müqavimət göstə-
rirlər [146]. Bir çox gen, daha sonra stresə cavabda rolu olan
genlərin fəaliyyətini tənzimləyəcək olan bZİP və AP2/EREBP
tənzimləyici faktor üzvlərini kodlaşdırır. Bitkilərdə bir çox
transkripsiya faktoru ailəsi içərisində AP2/EREBP ailəsi yeni
olub, yalnız bitkilərə xasdır. Bu proteinlərin ümumi özəlliyi,
RNT-yə bağlanan hissə kimi funksiya yerinə yetirən və AP2
hissəsi olaraq adlandırılan orta hesabla 70 amin turşusundan
ibarət olan və qorunan bölgələrdir [304]. bZIP ailəsi isə yeddi
sıralı bir lizin təkrarı ilə izlənən, təməl amin turşuları baxı-
mından zəngin bir hissə ilə xarakterizə edilir. Lizin təkrarları
bZIP faktorlarının dimerizasiyayası və DNT ilə təsirlənmə-
lərini təmin edən, təməl bölgə spesifik ardıcıllqla DNT-yə
bağlanır [395].
Osmotik streslə fəallaşan fosfolipid siqnalı. Membran
fosfolipidləri stresə qarşı yaranan cavablar içərisində önəmli
rol oynaması ilə yanaşı, inositol 1,4,5-trifosfat (İP
3
) diasilgli-
serol kimi çox sayda siqnal molekulları törədən dinamik bir
sistem əmələ gətirirlər. Bitkilkərdə fosfolipidlərə əsaslanan
siqnal hələ tam olaraq aşkar edilməmişdir [284]. Müxtəlif
bitki sistemlərində hiperosmotik stresə cavabda İP
3
səviyyə-
lərinin sürətlə artdığı göstərilmişdir [177, 178, 378, 411]. İP
3
səviyyələri Vicia faba qoruyucu hüceyrələrinin protoplaz-
malarında [246] və Arabidopsis cücərtilərində [410] kənardan
ABT tətbiqi ilə də artmışdır. Qoruyucu hüceyrələrdə toplan-
mış olan İP
3
, sitoplazmada Ca
2+
artımını təmin edir və ağız-
38
cıqların bağlanmasına səbəb olur. Ekzogen İP
3
izolə edilmiş
vakuollardan və tonoplast vezikullarından Ca
2+
sərbəst bura-
xılır [200]. Sitoplazmatik Ca
2+
-nın artması osmotik streslə fəal-
laşan genlərin fəaliyyətini artıra bilir [406].
1.4. Bitkilərin yüksək hərarət stresinə davamlılığı
Məlumdur ki, normal yaşama üçün tələb olunan mühüm
ekoloji faktorlardan biri temperaturdur. Hər bir orqanizm yal-
nız müəyyən temperatur diapozonunda normal böyüyüb in-
kişaf edə bilər.
Bioloji sistemlərdə metabolik reaksiyalar müəyyən tem-
peratur diapazonunda baş verir (adətən 0
0
C-dən 50-60
0
C-yə
qədər). Aşağı temperatur hüceyrədə suyun donmasına, yuxarı
temperatur isə hüceyrədə zülalların denaturasiyasına və hü-
ceyrə komponentlərinin dağılmasına səbəb olur. Temperatur
toxumların cücərməsinə, fotosintez və tənəffüsə, torpaqdan mi-
neral maddələrin udulmasına və istifadəsinə təsir göstərir [222].
Bitkilərin əlverişsiz temperatura qarşı uyğunlaşmasında
protoplazmanın xüsusiyyətləri mühüm rol oynayır. Ekstremal
şəraitə qarşı protoplazmanın metabolik aktivliyi artır. Bitki-
lərin müdafiə reaksiyaları, adətən, mübadilə intensivliyinin
artması istiqamətində baş verir və bunun nəticəsində zülalların
sintezi artır, deqradasiyası zəifləyir, onlarda reparasiyası sür-
ətlə gedir. Ekstremal temperaturun təsiri altında hüceyrələrin
böyüməsi dayanır, mitoz və meyozda pozqunluqlar baş verir,
fenoloji fazaların gedişi, qametogenez, çiçəkləmə, meyvəəmə-
ləgəlmə və toxuməmələgəlmə prosesləri pozulur. Ekstremal
temperatur faktorunun təsiri altında baş verən fizioloji və
metabolik funksiyaların pozulması zülal və ya hormon təbiətli
39
metabolitlərin vasitəsilə genoma təsir edib mütasiyalara səbəb
ola bilər [57].
Bitkilərin yüksək temperatura qarşı reaksiyası su reji-
minin pozulması ilə əlaqədardır. Yüksək temperaturun mənfi
təsiri nəticəsində hüceyrənin zülal-yağ kompleksi parçalanır.
İstilik stresinə qarşı davamlı olan bitkilər termostabil zülal və
fermentlərin varlığına görə digərlərindən fərqlənirlər. Yüksək
temperaturun təsirindən normal fizioloji proseslərin pozulması
nəticəsində onların istiliyə davamlılığı azalır [222].
İstiliyə davamlı bitkilərə istilik şoku zülallarının biosin-
tezini və transkripsiya-translyasiya sisteminin aktivliyini artır-
maq xüsusiyyəti xasdır. Bitkinin quraqlığa və yüksək tempe-
ratura uyğunlaşmasını xarakterizə edən göstərici kimi tərki-
bində neytral lipid, fosfolipid və istilik şoku zülalı saxlayan
xlorofil-zülal-lipid kompleksinin istiyə davamlılığı nəzərdə
tutulur [60].
Məlumdur ki, temperatur stresi fotosintezin intensivli-
yinə, bitkilərin tənəffüs və transpirasiyasına, kökün sorucu
funksiyasına, metabolik proseslərə təsir göstərir. Bu halda
temperatur dərəcəsi, onun təsir müddəti, bitkinin növ və sort
xüsusiyyəti, ontogenezin fazası, toxumaların fizioloji vəziy-
yəti və s. amillər mühüm əhəmiyyət kəsb edir [60].
Yüksək temperatur, bitkilərə ilk inkişaf fazalarında daha
çox zərər yetirir. Çünki cavan, aktiv böyüyən toxumalar yaşlı
orqanlara nisbətən istiliyə daha həssas olurlar [71]. Taxıllar
üçün yüksək temperatur çiçəkləmə fazasında xüsusilə zərər-
lidir. Bu fazada yüksək temperatur və hava rütubətinin aşağı
olması, sağlam və keyfiyyətli tozcuqların əmələ gəlməsinə və
tozlanmanın normal getməsinə mane olur. Bu isə öz növbəsin-
də sünbüldə seyrəkdənliliyə və ümumi məhsuldarlığın azal-
masına səbəb olur. Süd yetişmə fazasında isə yüksək hərarətin
40
təsirindən toxumlar tam dolmur, qırış toxumlar əmələ gəlir,
məhsulun miqdarı və keyfiyyəti xeyli aşağı düşür [383].
Bitkilərdə fotosintez prosesi, tənəffüs prosesinə nisbətən
yüksək hərarət stresinə qarşı daha həssasdır [74]. Yüksək hərarətin
təsirindən bitkilərdə boy artımı və fotoassimilyasiya dayanır.
Bitkilərdə bu proseslər fermentlərin fəaliyyətinin azalması, qaz
mübadiləsinın yüksəlməsi və onun enerğetik effektliyinin aşağı
düşməsi, biopolimerlərin, o cümlədən zülalların hidrolizinin güc-
lənməsi, amonyak və diğər zəhərli maddələrin protoplazmaya ötü-
rülməsinin nəticəsində baş verir [75, 218]. Yüksək temperatur
stresinə davamlı bitkilər isə, bu şəraitdə amonyakdan istifadə
etməklə çoxlu miqdarda üzvi turşular sintezləyərək zərərli təsirləri
aradan qaldıra bilirlər [326, 375].
Bitkilərin temperatur təsirindən zədələnməsinin fizioloji
mexanizmi olduqca müxtəlifdir və maddələrin parçalanma pro-
seslərinin əmələgəlmə proseslərinə nisbətən üstünlüyü ilə gedən
metabolizm pozğunluqları ilə əlaqədardır. Burada aparıcı rol pro-
toplazmanın genetik, fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərinə məxsusdur.
Çox yüksək temperatura qarşı protoplazma metabolizmin əhə-
miyyətli dərəcədə qüclənməsi ilə cavab verir [57].
Yüksək temperaturun bilavasitə zədələyici təsiri nəticə-
sində bitki hüceyrəsində zülal-lipid kompleksi parçalanır və
parçalanmanın aralıq və son toksiki məhsulları yaranır. Bit-
kilərin temperatur artımına dözümlülüyü hüceyrənin az sulu
olması, yüksək miqdarda termostabil zülalların və enzimlərin
(fermentlərin) mövcudluğu hesabına təmin olunur. Dözüm-
lülük sitoplazmanın vəziyyətindən, zülal-lipid kompleksinin
davamlılığından, zülalların resintezinin sürətinin artmasından
və s. aslıdır [68]. Bununla bərabər istiyə davamlı bitkilərin
eyni dərəcəli müxtəlif tipli tolerantlıqla inkişafı mütləq
deyildir.
41
Bitkilərin əksər növlərində tolerantlıq hesabına tem-
peratur stresinin mənfi təsirini zəiflətmək və ya aradan qal-
dırmaq qabiliyyəti tamamilə məhdud xarakter daşıyır və qanu-
nauyğun olaraq qaçınmaq mexanizmləri hesabına təmin olu-
nur ki, bütün bunlar da genetik aparatın nəzarəti altında hə-
yata keçirilir.
Dostları ilə paylaş: |