Pesach Benson tarafından • 8 Eylül 2026

Kudüs, 8 Eylül 2026 (TPS-IL) — İsrailli bilim insanları, bitki tohumlarının topraktan çıkmadan önce potansiyel olarak zararlı tuzu kontrol etmesine yardımcı olan ve daha önce çözülemeyen kalsiyumla düzenlenen bir sistemi tanımladı. Bu bulgu, bitkilerin tuzlu koşullarda çimlenmek için gereken mineral dengesini nasıl koruduğuna dair yeni bilgiler sunuyor.

Bulgular, nihayetinde tuzlu topraklarda daha iyi çimlenebilen ürünlerin geliştirilmesine yardımcı olabilir. Genç bitkilerin sodyum ve potasyum arasındaki dengeyi korumasına yardımcı olan sistemi tanımlayarak, araştırma bilim insanlarının daha yüksek tuz toleransına sahip ürünler yetiştirmesine veya genetik olarak değiştirmesine yardımcı olabilir.

Toprak tuzluluğu küresel tarımın önemli bir sorunudur. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’ne göre, dünya çapında yaklaşık 1,4 milyar hektar arazi zaten tuzdan etkilenmiş durumda; bu alan, sulanan ve yağmurla beslenen tarım arazilerinin %10’unu kapsıyor.

Kudüs İbrani Üniversitesi’nden Dr. Doron Shkolnik liderliğindeki çalışma, kalsiyum sinyalinin tuz stresi altında tohum çimlenmesi sırasında üç protein olan CAMTA6, PP2C49 ve HKT1;1’i koordine etmeye yardımcı olduğunu buldu.

Bu denge çok önemlidir. Bitkilerin hücrelerinin düzgün çalışması için potasyuma ihtiyacı vardır, aşırı sodyum ise bu işlevlere müdahale edebilir. Tuz ayrıca tohumların su emmesini zorlaştırır.

Bazı topraklar doğal olarak tuzludur, ancak tarım sorunu daha da kötüleştirebilir. Tarlalar tekrar tekrar sulandığında, su buharlaşır ve çözünmüş tuzu geride bırakır. Kuraklık, kötü drenaj ve deniz suyunun kıyı yeraltı sularına girmesi de çiftlik arazilerinde tuz birikmesine neden olabilir.

Shkolnik, “Tohum çimlenmesi, bir bitkinin yaşamındaki son derece hassas bir aşamadır ve tuz, henüz topraktan çıkmadan önce genç bir bitkinin ihtiyaç duyduğu mineral dengesini bozabilir. Ortaya çıkarmaya başladığımız şey, bu tepkinin arkasındaki kontrol sistemidir.” dedi.

Araştırmacılar, bitki araştırmalarında yaygın olarak kullanılan hardal ailesinden küçük bir bitki olan Arabidopsis thaliana üzerinde çalıştılar. Üç proteinin, bitkinin sodyum ve potasyum dengesini kontrol eden kalsiyuma duyarlı bir düzenleyici ağın parçası olduğunu buldular.

Sistem ayrıca embriyonun farklı bölümlerinde farklı şekilde organize edilmiştir. Tuz stresi, embriyonik yaprakların kenarlarında, kotiledonlar olarak bilinen yerlerde CAMTA6’yı aktive ederken, kalsiyum embriyonik kökte, yani radikülde HKT1;1’i uyarır. CAMTA6 ayrıca PP2C49’u düzenler, bu da HKT1;1’i etkiler.

Çimlenmeyi Artırma

Araştırmacılar, kan otu bitkisinden elde edilen ve PP2C proteinlerini engelleyen doğal bir bileşik olan sanguinarine kullanarak yolu test ettiler. Tohumları bileşik ile işlemden geçirmek, tuz stresi altında çimlenmeyi artırdı.

Orta dereceli tuz stresi altında, işlem görmemiş tohumların %76’sı çimlenirken, sanguinarine ile işlem görmüş tohumların %92’si çimlendi. Daha şiddetli koşullar altında çimlenme %3’ten %37’ye yükseldi.

İşlem görmüş tohumlar ayrıca daha sağlıklı bir sodyum-potasyum dengesi sürdürerek, sanguinarine’in belirledikleri yolu etkilediği yönündeki araştırmacıların sonucunu destekledi.

Bu keşif, nihayetinde bilim insanlarının ıslah veya genetik modifikasyon yoluyla tuzlu topraklarda daha iyi çimlenen ürünler geliştirmelerine yardımcı olabilir. Bulgular ayrıca aynı yolu etkilemek için olası kimyasal yaklaşımlara işaret ediyor, ancak bu tür stratejilerin tarımda kullanılması için çok daha fazla araştırma gerekiyor.

Sanguinarine’in kendisi tuzlu tarım arazileri için hazır bir çözüm değildir. Faydaları çimlenme aşamasıyla sınırlıydı ve genç bitkileri filizlendikten sonra korumadı.

Araştırmacılar ayrıca, tuz tepkisinde ek kalsiyuma duyarlı genlerin rol oynadığına dair kanıtlar buldular, bu da yeni karakterize edilen sistemin daha büyük bir ağın parçası olduğunu gösteriyor.

Çalışma, hakemli dergi The Plant Journal’da yayınlandı.