Aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde β-1,3-Glukanaz ve Kitosanaz (Chitosanase) enzimleri, bitkinin savunma mekanizmalarının ve hücre duvarı metabolizmasının iki kritik bileşenidir.
Bu enzimler genellikle biyotik streslere (fungal, bakteriyel saldırılar) karşı indüklenir ve jasmonat / salisilik asit sinyaliyle aktive olur.
1. β-1,3-Glukanaz (Beta-1,3-Glucanase)
Özellik / Başlık
Açıklama
Enzim sınıfı
Hidrolaz (EC 3.2.1.39)
Substrat
β-1,3-bağlı glukanlar (özellikle fungal hücre duvarlarında bulunan laminarin, callose vb.)
Görevi
Patojen fungusların hücre duvarını parçalayan hidrolitik enzimdir. Antifungal savunmanın ana bileşenidir.
Bitkide rolü
- Patojen girişinde hücre duvarı bariyerini güçlendirir. - Kalyoz (callose) birikimiyle yara onarımı sağlar. - Salisilik asit (SA) ve jasmonat (JA) sinyalleriyle artar.
Aspirde etkisi
Alternaria, Fusarium, Rhizoctonia gibi patojenlere karşı dayanıklılığı artırır.
Aktif dönem
Çiçeklenme – tohum dolumu dönemlerinde; özellikle fungal basınç altında.
Uyarıcı faktörler
Jasmonat (JA), Salisilik asit (SA), Kitosan uygulamaları, biyotik stres.
Tarımsal önemi
Biyolojik savunmayı destekleyen bitkisel direnç mekanizmasıdır. Kitosan veya biyostimülanlarla artırılabilir.
2. Kitosanaz
Özellik / Başlık
Açıklama
Enzim sınıfı
Hidrolaz (EC 3.2.1.132)
Substrat
Kitosan (deasetillenmiş kitin türevi; fungal hücre duvarında ve insekt kitininde bulunur)
Görevi
Kitosanı N-asetilglukozamin birimlerine hidroliz eder; antifungal etkili parçalanma ürünleri oluşturur.
Bitkide rolü
- Fungal patojenlerin (özellikle Aspergillus, Penicillium, Fusarium) hücre duvarlarını yıkar. - “Yara” ve “stres” sinyali olarak jasmonat sistemini aktive eder.
Aspirde etkisi
Depo küfleri ve tohum kökenli patojenlere karşı koruma sağlar.
Aktif dönem
Hasat öncesi – olgunlaşma dönemi ve depolama sürecinde aktifleşir.
Uyarıcı faktörler
Kitosan bazlı uygulamalar, biyotik stres, düşük sıcaklık, yaralanma.
Tarımsal önemi
Kitosan bazlı biyostimülanlar (örneğin “BioCleanLike”, “CegaFresh”) bu enzim aktivitesini artırarak doğal koruma sağlar.
3. β-1,3-Glukanaz ve Kitosanaz’ın Sinerjisi
Bileşen
Birlikte Etki
Savunma Gücü
Fungal hücre duvarı hem glukan hem kitosan içerdiği için bu iki enzim birlikte maksimum antifungal etki oluşturur.
Jasmonat – SA Etkileşimi
Her iki enzim de JA/SA yoluyla aktive olur; savunma genlerini (PR-2, PR-3, PR-4 vb.) indükler.
Depo Dayanıklılığı
Özellikle aspir tohumlarında depolama süresince küf gelişimini azaltır.
Biyoteknolojik kullanım
β-1,3-Glukanaz genlerinin aşırı eksprese edilmesi aspirde funguslara dayanıklılığı artırabilir.
4. Uygulama Önerileri (Tarla ve Depo Yönetimi)
Uygulama / Bileşen
Etkisi
Kitosan bazlı formülasyonlar
Kitosanaz aktivitesini tetikler; fungistatik ortam oluşturur.
Jasmonat veya salisilik asitli biyostimülanlar
β-1,3-Glukanaz üretimini artırır.
Mikrobiyal inokulantlar (Pseudomonas, Bacillus)
Bu enzimleri doğal olarak üretir; tohum yüzeyinde biyokoruma sağlar.
