Aspir bitkisinde ACC Sentaz (ACS) ve ACC Oksidaz (ACO) enzimleri, etilen (C₂H₄) biyosentezinde görev alan iki temel enzimdir.
Etilen, çiçeklenme, olgunlaşma, yaprak dökümü, stres yanıtı ve senesens gibi süreçleri düzenleyen bitkisel bir gaz hormondur.
1. Etilen Biyosentez Yolu (Yang Döngüsü)
Metiyonin → S-Adenozil Metiyonin (SAM) → 1-Aminosiklopropan-1-Karboksilik Asit (ACC) → Etilen (C₂H₄)
| Aşama |
Enzim |
Tepkime |
| 1 |
ACC Sentaz (ACS) |
SAM → ACC + MTA |
| 2 |
ACC Oksidaz (ACO) |
ACC + O₂ → Etilen + CO₂ + HCN |
Bu süreç O₂’ye bağımlıdır ve stres sinyalleriyle düzenlenir.
2. ACC Sentaz (ACS)
| Özellik |
Açıklama |
| Enzim sınıfı |
Liyaz (EC 4.4.1.14) |
| Lokalizasyon |
Sitoplazma |
| Cofaktör |
Piridoksal fosfat (PLP) |
| Görevi |
SAM’ı ACC’ye dönüştürür. |
| Kontrol |
Jasmonat, salisilat, oksin ve çevresel streslerle uyarılır. |
| Fizyolojik rol |
Etilen üretiminin hız sınırlayıcı basamağıdır. |
| Aspirde etkisi |
Çiçeklenmede polen olgunlaşmasını ve dişi organ senesensini düzenler. |
3. ACC Oksidaz (ACO)
| Özellik |
Açıklama |
| Enzim sınıfı |
Dioksijenaz (EC 1.14.17.4) |
| Lokalizasyon |
Sitoplazma ve endoplazmik retikulum yüzeyi |
| Cofaktör |
Fe²⁺, askorbat, O₂ |
| Görevi |
ACC’yi etilene dönüştürür. |
| Kontrol |
Işık, sıcaklık, oksijen ve etilen konsantrasyonuna bağlı olarak değişir. |
| Fizyolojik rol |
Etilen sentezinin son basamağını katalizler. |
| Aspirde etkisi |
Çiçek açımı, yaprak dökümü ve tohum olgunlaşmasında etkilidir. |
4. Fenolojik Dönemlerde ACS ve ACO Aktivitesi
| Fenolojik Dönem |
Etki Mekanizması |
| Çiçeklenme öncesi (50–59 BBCH) |
Düşük ACS ve ACO; etilen üretimi minimal. |
| Çiçeklenme (60–69 BBCH) |
ACS aktivitesi artar, ACC birikir. |
| Meyve tutumu (70–79 BBCH) |
ACO aktivitesi artar, ACC → etilen dönüşümü hızlanır. |
| Olgunlaşma (80–89 BBCH) |
ACS ve ACO en yüksek düzeydedir; tohum olgunlaşması hızlanır. |
| Hasat sonrası (90–99 BBCH) |
Etilen artışı senesensi ve lipid oksidasyonunu tetikler. |
5. Stres Faktörleriyle İlişkisi
| Stres Türü |
Etki |
Sonuç |
| Kuraklık |
ACS aktivitesi artar |
Yaprak kapanması, büyümenin durması |
| Tuzluluk |
ACO aktivitesi artar |
Oksidatif savunma yanıtı |
| Yüksek sıcaklık |
Etilen üretimi artar |
Yaşlanma süreci hızlanır |
| Mekanik hasar |
ACS/ACO birlikte artar |
Savunma tepkisi ve yara yanıtı başlar |
6. Diğer Enzimlerle Etkileşim
| Enzim |
Etkileşim |
Sonuç |
| PPO (Polifenol Oksidaz) |
Etilen artışı PPO aktivasyonunu uyarır |
Doku kararması ve yara yanıtı |
| LOX (Lipoksigenaz) |
Jasmonat üretimi ACS indüksiyonunu artırır |
JA–etilen sinerjisi |
| ADH (Alkol Dehidrogenaz) |
Hipoksik koşullarda ACS aktivasyonu artar |
Oksijensiz ortama adaptasyon |
7. Tarımsal ve Depolama Önemi
-
Çiçeklenme ve döllenme başarısı, ACS/ACO dengesine bağlıdır.
-
Tohum olgunlaşması ve yağ bileşimi etilen üretim düzeyinden etkilenir.
-
Depolama sırasında yüksek etilen birikimi kalite kaybına neden olur.
-
1-MCP, gümüş iyonları veya kalsiyum uygulamaları ACS/ACO aktivitesini baskılayarak raf ömrünü uzatabilir.
