Glutamin Sentetaz (GS), bitkilerde azot asimilasyonunun temel enzimlerinden biridir. Amonyum (NH₄⁺) iyonlarını organik forma dönüştürerek glutamin sentezini gerçekleştirir. Bu enzim, bağ bitkisinin (Vitis vinifera) vejetatif büyüme, protein sentezi, yaprak gelişimi ve meyve kalitesi açısından kritik öneme sahiptir.
Biyokimyasal Rolü
Özellik
Açıklama
Enzim sınıfı
Ligaz (EC 6.3.1.2)
Temel reaksiyon
L-Glutamat + NH₄⁺ + ATP → L-Glutamin + ADP + Pi
Kofaktör
Mg²⁺ veya Mn²⁺
Yerleşim
Sitoplazma (GS1) ve kloroplast (GS2)
pH Optimumu
7.0–8.0
Aktiviteyi artıran faktörler
Nitrat ve amonyum beslemesi, fotosentez aktivitesi, ışık süresi
Bağ (Vitis vinifera) Üzerindeki Önemi
Etki Alanı
GS’nin Rolü
Azot Asimilasyonu
Topraktan alınan NH₄⁺’un glutamine çevrilmesini sağlar; azotun organik bileşiklere entegrasyonunu düzenler.
Protein ve Amino Asit Sentezi
Yaprak ve meyvede protein ve serbest amino asit üretimini destekler.
Vejetatif Gelişme
Genç yaprak, sürgün ve tomurcuklarda yüksek aktivite gösterir.
Stres Toleransı (Kuraklık, Tuz, Sıcaklık)
GS aktivitesi artarak bitkinin amino asit tampon kapasitesini yükseltir.
Meyve Kalitesi
Glutamin türevleri, meyve aroması ve fenolik metabolizmaya dolaylı katkı sağlar.
Fenolojik Dönemlerde Aktivite
Dönem
GS Aktivitesi
Tomurcuk patlaması – erken vejetatif dönem (00–19 BBCH)
Artış başlar; azot asimilasyonu hızlanır.
Vejetatif büyüme ve çiçeklenme (20–59 BBCH)
En yüksek; yaprak, sürgün ve çiçek dokularında maksimum aktivite.
Meyve gelişimi ve olgunlaşma (60–89 BBCH)
Orta düzey; meyveye azot aktarımı yoğunlaşır.
Hasat sonrası (90–99 BBCH)
Düşüş gösterir; yaprak dökümüyle birlikte aktivite azalır.
Bağcılıkta Uygulama ve İzleme
GS aktivitesi, bağda azot kullanım etkinliği (NUE) göstergesi olarak kullanılabilir.
Yaprak ve sürgün analizlerinde GS aktivitesi, gübreleme stratejisinin optimizasyonu için önemlidir.
Amino asit ve organik N bazlı biostimülan uygulamaları (özellikle glisin-betain, glutamat, arginin içerikli) GS sentezini teşvik eder.
Yaprakta GS2 formunun varlığı, fotosentetik dokularda azot geri dönüşümünü kolaylaştırır ve klorofil stabilitesini artırır.
