İnsanlık ilkbaharın renkli habercisi çiçeklerin açmasının, gündüz süresine ve sıcaklık değişim eğilimine bağlı ol- duğunu uzun süre önce fark etmişti. Ancak sürecin bi- yokimyasal yolak yapbozunun ana hatları güncel araştır- malar sayesinde tamamlanmaya başladı diyebiliriz.
1930’lu yıllarda Sovyet bilim insanları yapraklarda üre- tilen bir hormonun, sürgün ucu meristemine gönderil- mesiyle çiçek oluşumunun tetiklendiğini düşündü. Uç kısımlarda bulunan bu hücreler yaprak ya da çiçeğe dö- nüşebilecek potansiyeldedir. Sovyet bilim insanları, bu süreci başlattığını düşündükleri ancak henüz varlığını kanıtlayamadıkları bu varsayımsal kimyasala “florigen” adını verdi.
Gizemli çiçek başlatıcı kimyasalı bulmak için fare kulağı teresi olarak da bilinen Arabidopsis thaliana türü bitki ve pirinç ile yapılan deneyler florigen kavramının ortaya atılmasından yaklaşık seksen yıl sonra sonuç verdi. “Çi- çeklenme yeri T” (FT) adı verilen gen tarafından üreti- len proteinin çiçeklenme sinyali işlevi gördüğü aşılama deneyleri ile gösterildi. Araştırmacılar FT geninden yok- sun ve bu yüzden çiçeklenemeyen bir bitkiyi sağlıklı bir türdeşine aşıladığında, proteinin eksik genli bitkiye ta- şınarak çiçeklenmeyi başlattığını gördüler. Birbirlerine uzak biyolojik akrabalıktaki türlerde benzer sonuçların alınması FT’nin çiçeklenme başlatıcı özelliğinin tüm çi- çekli bitkiler için geçerli olduğunu gösteriyor.
Sonrasında bazı araştırmacılar FT geninin aktifleşme- sine yol açan biyolojik saat mekanizmasına odaklandı. Bitkilerde bulunan FKF1 adlı ışık algılayıcı protein, öğle-
den sonra geç saatlerden akşam üstüne dek üretilir. Kısa kış günlerinde bu proteinin üretildiği saatlerde yeterli güneş ışığı bulunmadığı için protein aktifleşemez. An- cak günler uzadıkça FKF1 proteininin ışıkla daha uzun etkileşimi FT genini harekete geçirir.
FT mesajcısı büyüme bölgesi olan sürgün ucuna ulaştı- ğında günlerin uzadığı mesajını LEAFY ve Apetala1 gibi düzenleyici genlere ulaştırır. Devamında, uçtaki yaprak üretim süreci durdurularak çiçek oluşumunu sağlayan yüzlerce genin işleyişi başlar.
Bitkilerin olağan çiçeklenme zamanlarını kontrol etmek için ise HDA9, PWR ve AGL 19 proteinlerini kullandık- ları düşünülüyor. Çiçek açma sürecinin başlamasında gündüz süresine ek olarak ortam sıcaklığındaki düzenli değişimlerin de etkin olduğu bilinse de henüz bu süreç- lerin moleküler mekanizması net bir biçimde anlaşıla- bilmiş değil.
Bilim insanları bu mekanizmanın daha iyi anlaşılıp kontrol edilebilmesi ile, üreticiler için çiçeklenmeyi hız- landırıcı ya da erteleyici yöntemler geliştirilebileceğini düşünüyor. Böylece daha verimli hasat dönemlerinin önünün açılabileceği varsayılıyor.
Kaynaklar
livescience.com/32529-how-do-flowers-know-when-to-bloom.html mpg.de/7530520/flowering-time-arabidopsis
newscientist.com/article/dn11674-botanists-discover-the-signal-that- triggers-flowering
sciencedaily.com/releases/2016/12/161219084630.htm
Bilim ve Teknik Mayıs 2021