Tuz Stresinin Bitkiler Üzerindeki Etkileri ve Geliştirilen Tolerans Mekanizmaları

Abstract

Jeolojik, hidrolojik ve antropojenik birçok faktörün neden olduğu tuz stresi, bitkilerin hemen hemen tüm gelişme dönemlerinde olumsuz etkilere sebep olan oldukça karmaşık bir abiyotik strestir. Tuz stresinin neden olduğu ozmotik stres, bitki hücresindeki iyonik dengeyi ve genel homeostazı bozar. Bu abiyotik stres, osmotik strese neden olarak bitkilerin kullanabileceği su miktarını kısıtladığı gibi, iyonik stresi de tetikleyerek bitkilerde iyon miktarının toksik seviyelere ulaşmasına neden olmaktadır. Ayrıca bitkilerde reaktif oksijen türlerinin (ROT) artışını tetikleyen ikincil bir oksidatif stres oluşumuna neden olmaktadır. Genel olarak tuz stresine maruz kalan bitkilerde turgor kaybı, stoma iletkenliği ve fotosentez hızında azalma, besin dengesizliği, biyokütlenin azalması ve büyümenin yavaşlaması yaygın etkiler arasında görülür. Bitkiler bu olumsuz etkilerle baş edebilmek ve tuza tolerans oluşturabilmek için tuz alımı ve iyon taşınmasının kontrolü, ozmolitlerin ve antioksidanların sentezi veya birikimini içeren çeşitli savunma mekanizmaları geliştirmişlerdir. Farklı bitkiler, genotipe, adaptasyon kabiliyetine ve bitkinin diğer özelliklerine bağlı olarak tuzluluğa farklı tepkiler vermektedir. Endüstrileşmenin ve insan faaliyetlerinin hızla arttığı küreselleşen dünyada tuzluluğa dayanıklı transgenik bitkilerin geliştirilmesi verimliliği ve ürün kalitesi daha yüksek bitkiler elde etmek için oldukça önemlidir. Yüksek tuz konsantrasyonlarında yaşamlarını sürdürebilen halofitler ise, istenilen gen kaynağının sağlaması açısından tuza toleranslı glikofit bitkilerin yetiştirildiği çoğu transgenik çalışmada model organizmalar olarak kullanılmaktadır.