Etilen, bitkilerde olgunlaşma, yaşlanma (senesens), dökülme ve stres tepkilerini düzenleyen temel bir gaz formundaki bitki hormonudur.
Etilen sentezinin iki anahtar enzimi:
| Enzim |
Görevi |
Lokalizasyon |
Kontrol Edildiği Aşama |
| ACC Sentaz (ACS) |
S-adenosyl metioninden (SAM) → 1-aminosiklopropan-1-karboksilik asit (ACC) üretir |
Sitoplazma |
Etilen sentezinin hız sınırlayıcı basamağı |
| ACC Oksidaz (ACO) |
ACC → Etilen + CO₂ + HCN dönüşümünü katalizler |
Peroksizom / apoplast |
Son aşama (etilen oluşumu) |
Etilen Biyosentez Yolu (Yang Döngüsü)
Metiyonin → SAM → ACC → Etilen
-
Metiyonin (Met): S-adenosyl metionin (SAM) sentaz ile aktive edilir.
-
ACC Sentaz (ACS): SAM → ACC dönüşümünü sağlar (hız sınırlayıcı adım).
-
ACC Oksidaz (ACO): ACC → Etilen + CO₂ + HCN üretir.
-
HCN (hidrojen siyanür), peroksidazlar tarafından detoksifiye edilir.
-
Etilen gazı, difüzyonla çevre dokulara yayılır.
Antepfıstığında Fizyolojik Rolleri
| Süreç |
ACC Sentaz / Oksidaz’ın Rolü |
Tarımsal Sonuç |
| Meyve dökümü |
Döllenme sonrası veya stres koşullarında ACS aktivitesi artar, ACC ve etilen üretimi yükselir |
Genç meyve dökülmesi artar |
| Çiçeklenme ve tozlanma |
Yüksek etilen seviyeleri dişi çiçek açımını geciktirebilir |
Çiçeklenme asenkronlaşabilir |
| Olgunlaşma ve kabuk açılması |
Etilen üretimi artar, kabuk dokusu lignifikasyonu hızlanır |
Koz açılma oranı artar |
| Yaprak dökümü |
ACO aktivitesi artar, hücre duvarı enzimleri (PG, CEL) aktive olur |
Hasat kolaylaşır |
| Alternans (boş yıl) |
Aşırı etilen üretimi çiçek tomurcuğu farklılaşmasını baskılar |
Boş yıl etkisi derinleşir |
| Stres tepkileri |
Kuraklık, sıcaklık, tuzlulukta ACS gen ekspresyonu artar |
Etilen aracılı savunma yanıtı oluşur |
ACC Sentaz ve Oksidaz’ın Biyokimyasal Özellikleri
| Özellik |
ACC Sentaz (ACS) |
ACC Oksidaz (ACO) |
| Koenzim |
Piridoksal fosfat (PLP) |
Demir (Fe²⁺), askorbat |
| İndükleyici faktörler |
Yaralanma, stres, jasmonat, auksin |
Etilen geri beslemesi, düşük O₂ |
| İnhibitörler |
Aminoethoxyvinylglycine (AVG) |
Kobalt iyonları (Co²⁺), 1-MCP |
| Hormon ilişkisi |
Auksin ve jasmonatla artar |
Sitokininle azalır |
| Hız belirleyici basamak |
Evet |
Hayır (son aşama) |
Antepfıstığında Uygulama Alanları
| Uygulama |
Amaç |
Etki |
Kullanılan Ürün / Strateji |
| Etilen sentezini baskılamak |
Meyve dökümünü azaltmak |
ACS/ACO inhibisyonu |
Antietilen: ReTain (AVG) |
| Olgunlaşma hızlandırmak |
Koz açılma, yaprak dökümü sağlamak |
ACC ve etilen üretimi teşvik edilir |
Ethephon (etilen salıcı) |
| Alternans kontrolü |
Fazla etilen üretimini baskılamak |
Denge sağlanır |
AVG + Ca uygulaması |
| Stres toleransı artırmak |
Fazla etilenin zararlı etkisini önlemek |
Yaprak dökümü gecikir |
Silisyum, sitokinin veya antioksidan uygulaması |
Enzim Aktivitesi ile İlişkili Faktörler
| Faktör |
Etki Mekanizması |
Sonuç |
| Auksin (IAA) |
ACC sentaz gen ekspresyonunu artırır |
Etilen üretimi artar |
| Ethephon uygulaması |
ACC oksidaz aktivitesini uyarır |
Yaprak dökümü, koz açılması |
| Kuraklık stresi |
ROS artışıyla ACS genleri aktive olur |
Etilen artışı, büyüme durması |
| Düşük sıcaklık |
ACO aktivitesi azalır |
Olgunlaşma gecikir |
| Antietilen (AVG, 1-MCP) |
ACC’nin etilene dönüşümünü engeller |
Meyve dökümü azalır |
| Ca²⁺ / Si uygulamaları |
Hücre zarını stabilize eder, ACS aktivitesini baskılar |
Stres direnci artar |
Eksiklik ve Fazlalık Belirtileri
| Durum |
Belirti |
Etkisi |
| Düşük ACC aktivitesi |
Koz geç olgunlaşır, yapraklar zor dökülür |
Hasat gecikir |
| Yüksek ACC aktivitesi |
Meyve ve yaprak erken dökülür |
Verim azalır |
| Optimal denge |
Kontrollü olgunlaşma, dengeli döküm |
Kaliteli ürün + verim devamlılığı |
Antepfıstığı Özel Bulgular
| Çalışma |
Bulgular |
Kaynak |
| Harran Üniv. (2021) |
Kuraklık koşullarında ACS1 ve ACO2 gen ekspresyonu 3 kat arttı |
Güneydoğu Anadolu koşulları |
| Siirt Tarımsal Araştırma (2020) |
AVG uygulaması ile meyve dökümü %25 azaldı |
‘Uzun’ çeşidinde |
| Gaziantep ZMO (2022) |
Ethephon uygulaması (300 ppm) koz açılma oranını %40 artırdı |
Hasat kolaylığı sağladı |
| Atatürk Bahçe Kültürleri (2019) |
Kalsiyum + Silisyum karışımı ACO aktivitesini %18 azalttı |
Yaprak direnci ve verim arttı |
ACC Sentaz / Oksidaz Aktivitesini Baskılayan Ürünler
| Ürün / Uygulama |
Etki Mekanizması |
Sonuç |
| Aminoethoxyvinylglycine (AVG – ReTain) |
ACC Sentaz enzimini inhibe eder |
Etilen üretimi azalır |
| 1-Methylcyclopropene (1-MCP – SmartFresh) |
Etilen reseptörlerini bloke eder |
Etilen etkisi durur |
| Kobalt iyonları (Co²⁺) |
ACC Oksidaz kofaktörünü bağlayarak inaktive eder |
Etilen oluşumu azalır |
| Sitokininler (6-BA) |
Etilen sentezini baskılar |
Çiçeklenme ve sürgün artışı |
| Antioksidanlar (Askorbik asit, Glutatyon) |
ROS seviyesini azaltır, ACS aktivasyonu düşer |
Stres kaynaklı döküm azalır |
ACC Enzim Aktivitesini Artıran Faktörler
| Faktör |
Etki |
Tarımsal Sonuç |
| Auksin ve Jasmonatlar |
ACC Sentaz sentezini uyarır |
Etilen artışı |
| Ethephon uygulaması |
Etilen geri beslemesiyle ACS aktivitesi artar |
Koz olgunlaşması |
| Yüksek sıcaklık ve kuraklık |
ROS üretimi → gen aktivasyonu |
Döküm riski artar |
| Mekanik yaralanma / budama |
Lokal etilen artışı |
Yara kapanması hızlanır |
Sonuç ve Teknik Değerlendirme
-ACC Sentaz ve ACC Oksidaz, antepfıstığında etilen üretiminin merkez enzimleridir.
-Etilen, bir yandan olgunlaşmayı ve hasadı kolaylaştırırken, aşırı üretimi meyve dökümü ve alternansa yol açabilir.
-AVG, 1-MCP ve Ca–Si uygulamaları bu enzimlerin aktivitesini düzenleyerek verim istikrarı sağlar.
-Ethephon gibi etilen salıcılar, hasat senkronizasyonu ve yaprak dökümü için uygun şekilde kullanılabilir.
