Giriş

Bitkiler, yaşamları boyunca çok sayıda biyotik ve abiyotik stres faktörüne maruz kalmaktadır. Özellikle funguslar, bakteriler ve virüsler gibi patojenler bitki sağlığını ciddi biçimde tehdit etmektedir. Bu nedenle bitkiler, patojen saldırılarına karşı gelişmiş savunma sistemleri oluşturmuşlardır.

Patogenesis Related (PR) proteinleri, bitkilerde enfeksiyon veya stres koşulları sonrasında sentezlenen, savunma mekanizmalarında kritik rol oynayan özel proteinlerdir.

Bitkilerde Savunma Mekanizmaları

Bitkiler patojen saldırılarına karşı hem fiziksel hem de biyokimyasal savunma mekanizmaları geliştirmiştir.

Başlıca Savunma Mekanizmaları

• Fenilpropanoid metabolizması
• Fitoaleksin üretimi
• Hidroksiprolin-zengin glikoprotein sentezi
• Kitinaz ve glukanaz enzimleri
• Peroksidaz aktivitesi
• Lipoksigenaz (LOX) sistemi

Bu mekanizmalar sayesinde bitki, patojenin yayılmasını sınırlandırmakta ve enfeksiyon bölgesinde lokal direnç oluşturmaktadır.

PR Proteinleri Nedir?

PR proteinleri, bitkilerde patojen enfeksiyonu sonrası sentezlenen savunma proteinleridir. İlk kez Tütün Mozaik Virüsü (TMV) ile enfekte edilmiş tütün yapraklarında tanımlanmıştır.

Günümüzde 14 farklı PR protein familyasında 40’tan fazla protein tanımlanmıştır.

Önemli PR Proteinleri

• Kitinaz
• β-1,3-Glukanaz
• Defensinler
• Peroksidazlar
• Proteinaz inhibitörleri

Sistemik Kazanılmış Direnç (SAR)

Sistemik kazanılmış direnç (SAR), enfeksiyon bölgesinden uzak dokularda da savunma kapasitesinin artırılmasıdır.

SAR mekanizmasında salisilik asit (SA), jasmonik asit (JA) ve etilen önemli sinyal molekülleridir.

Özellikle SA birikimi sonucunda PR genleri aktive olmakta ve bitkinin genel savunma kapasitesi yükselmektedir.

Hipersensitif Tepki (HR)

Bitkiler bazı patojenleri tanıdıktan sonra enfekte hücrelerde hızlı hücre ölümü oluşturur. Bu savunma mekanizmasına hipersensitif tepki (HR) adı verilir.

HR sayesinde patojen enfeksiyon bölgesinde sınırlandırılarak bitkinin diğer dokularına yayılması engellenmektedir.

Sonuç

PR proteinleri bitki savunma sisteminin temel bileşenlerinden biridir. Özellikle sistemik kazanılmış direnç mekanizmasındaki rolleri nedeniyle, modern bitki koruma çalışmalarında büyük önem taşımaktadırlar.

Günümüzde PR proteinleri üzerine yapılan araştırmalar, hastalıklara dayanıklı bitki çeşitlerinin geliştirilmesi açısından umut verici sonuçlar ortaya koymaktadır.

Hazırlayan

Dr. Önder BAYTEKİN

Bitki sağlığı, bitki hastalıkları ve tarımsal savunma mekanizmaları üzerine çalışmalar yürütmektedir.

Web sitesi: www.onderbaytekin.com

Kaynakça

• Baron, C. ve Zambryski, P. (1995)
• Mansfield ve ark. (1999)
• Lonn ve ark. (1999)
• Heil ve ark. (2002)
• Rojo ve Solanao (2003)
• Özcan ve ark. (2001)