|
||
| Yazar : Özkan Gübe Sayı : 11.Sayı (Temmuz - Eylül 2006) Konu : Mikrobiyoloji 1880`li yıllarda Prusyalı mantar severlerin memnun edilmesi için Biyolog Albert Berhard Frank`a Prusya Krallığında domalan (Tuber magnatum pico) üretimini mümkün kılacak koşulları bulma görevi verilmişti. Frank, araştırmalardan sonra bu lezzetli mantarların, meşe ve kayın kökleriyle beraber yaşadıklarını öğrendi, ama mantarlar parazit gibi davranmak yerine, ağaçları besleyici maddelerle besliyorlardı. O tarihten sonra yeryüzünde çok sayıda bitkinin mantarlarla simbiyotik bir ortaklık oluşturdukları tespit edilmiştir. Kelime olarak mantar-kök anlamına gelen mikorizanın herhangi bir cinse bağlı bitki türlerinin % 95 `inde karakteristik olarak görüldüğü tahmin edilmektedir. Bitkiler arasında mikorizal durum istisna değil, bir kuraldır. Mikorizal mantar bitki kökünün korteksine (kabuğuna) yerleştikten sonra korteks içine hiflerini (mantar ipliği) salarak iç ortamın bir parçası olmaktadır. İçeride ve dışarıda hızla gelişen hifler dışardan içeriye su ve mineral madde, içerden dışarıya da organik madde sağlamaktadırlar. Bu ortak yaşam, doğası gereği çok aktif olup ekosistemde besin döngüsü ve bitki canlılığının devamını sağlamaktadır. Mikorizal mantar, toprakta var olan sporları aracılığıyla ekosistemdeki bitkilerin bir çoğunun köklerine enfekte olmaktadır. Bunlar çok miktarda hif üreterek bitki kök yüzey alanını arttırmakta ve kökten çok uzak bölgelerdeki su ve elementleri söz konusu hifleri aracılığı ile alabilmektedir. Mikoriza oluşumu bitki büyümesi ve gelişmesi için son derece önemlidir ve bazı bitkilerin yaşamları tamamen mikorizanın var oluşuna bağlıdır. Özellikle de kaba ve zayıf kök yapısına sahip bitki toplulukları daha çok mikoriza ile enfekte olan bitkilerdir. Mikorizal ortaklıklar, yapı ve işlev olarak çok geniş bir yelpaze oluştururlar. Orman ağaçları, narenciye, çayırmera bitkileri, tarımı yapılan bazı tarla ve bahçe bitkilerinin büyümeleri mutlak surette mikorizal mantarın varlığına bağlıdır. Kaba kök yapısına sahip olan bazı bitki türleri, örneğin meyve ağaçlarından şeftali, turunçgiller, elma, kavun, patlıcan ve biber mikoriza ile çok iyi enfekte olmakta ve mikorizal infeksiyon eksikliğinde fosfor, çinko, bakır, potasyum, kalsiyum ve azot noksanlığı göstermektedirler. Narenciye türleri yüksek fosfor uygulamasına rağmen özellikle de ilk kök gelişimi döneminde şiddetli derecede mikorizaya bağımlıdır. Mikorizal bitkiler, mikorizal olmayan bitkilere göre, çevresel streslere genellikle daha dayanıklıdırlar. Mikoriza ve Fosfor Alımı Toprakta hareketliliği zayıf olan fosfor (P) gibi elementler yetersiz olduğunda veya kullanılamaz halde olduklarında bitki kökleri tarafından bitkinin gereksinimini karşılayacak oranda alınamamaktadırlar. Özellikle kök sistemi kalın olan bitki türleri, oluşturdukları toplam kök yüzey alanları çok düşük olduğundan, bu tür bitkilerin büyüdükleri toprak ortamı ile temas ettikleri toplam yüzey alanları da az olmaktadır. Bunun doğal bir sonucu olarak bitkilerde, besin elementleri ve su yeterince sağlanamadığı durumlarda kök ortamındaki pH (asitlik derecesi) değişir; kök salgılarında, kök morfolojisinde ve fizyolojisindeki değişimler ile birlikte mikoriza gibi mekanizmalar görülür. Mikroorganizmalardan, mikoriza mantarlarının gerçekleştirdiği simbiyotik ilişki gerek kök içinde gerekse kök dışında mantarın geliştirmiş olduğu hifler aracılığı ile bitki gelişimi için gerekli beslenme koşullarının oluşmasına katkıda bulunmaktadır. Mikoriza hifleri çok ince yapısı ile köklerin giremediği ince boşluklara girerek su ve besin elementlerinden yararlanabilmektedirler. Mikorizal mantar ile enfekte olmamış bitkiler kök bölgesinin 1 cm uzağındaki fosfordan yararlanabildiği halde, mikoriza ile enfekte olmuş bitki kökleri hifleri aracılığı ile kökten 11 cm uzaktaki fosforu alabilmektedir. Yapılan araştırmalar enfekte olmuş ve olmamış bitkilerin aynı fosfor kaynağından beslendiğini, ancak mikorizal enfeksiyonun büyüklüğü veya çözünürlüğü son derece az olan fosfor kaynaklarının kullanılmasında göstermektedir. Mikorizanın konukçu bitkiye sağladığı en önemli avantaj, fosforu kristalize demir fosfat ve RNA (Ribonükleikasit) gibi az çözünen ve az kullanılan kaynaklardan sağlamasıdır. Kalkerli topraklarda mikorizalı köklerin yüksek karbondioksit üretim oranları çözünürlüğü az olan kalsiyum fosfatların çözünürlüğünü arttırır ve böylece fosfor kazanım etkinliği artar. Özel teknikler kullanılarak yapılan ölçümlerde mikorizal mantar ile enfekte olmuş bitkilerin almış oldukları fosforun %80`ninin; azotun % 25`inin, potasyumun % 10`unun, çinkonun %25`inin ve bakırın %60`ının mikoriza hifleri aracılığı ile alındığı belirtilmektedir. Ayrıca mikorizal enfeksiyonunun kalsiyum, demir, mangan, alüminyum ve bor alımındaki etkisi olduğu bilinmektedir. Toprakta düşük fosfor içeriği durumunda bazı bitkiler fosfordan daha iyi yararlanmak için mikorizal mantardan yararlanmaktadırlar. Aksine toprağın fosfor düzeyi yüksek olduğu zaman mikorizal mantar aktivitesi azalmakta, kökler infekte edilememekte veya enfeksiyon sağlansa bile besin elementi alımı gerçekleşmemektedir. Mikoriza ile enfekte edilmiş bitkilerin fosfor alım mekanizması üç kritere bağlıdır. Bunlar, bitki türü, toprağın P içeriği ve mikoriza enfeksiyon etkinliğidir. Bu üç kriter arasında ciddi bir ilişki mevcuttur. Mikorizanın Diğer İşlevleri Mikoriza mantarları farklı koşullarda konukçu bitki için değişik işlevler yapabilmektedirler. Bazı mikoriza mantarları bitki besin maddesi alımına yardımcı olurken, bazıları aşırı sıcaklık ve kuraklıklarda, bitki gelişmesinin belirli dönemlerinde veya izleyen durumlarda yararlı olabilmektedir. Mikoriza diğer organizmalara, ağır metal zehirlenmesi ve toprak tuzluluğu gibi çevre streslerine karşı bitki kökünün korunmasına yardım etmektedir. Mikoriza mantarları toprak yapısı ve nem depolanması gibi ekosistem özelliklerini dolaylı olarak etkilemektedir. Mikorizanın dış miselyumları (hif demeti) toprağın mikrobiyal aktivitesini değiştirmez aynı zamanda toprak faunası (topraktaki hayvan türleri) için gıda temin eder. Hiflerin birbirine bağlanması veya hücre dışı polisakkaritlerin üretilmesi suretiyle mikro besi ortamlarını daha sabit hale dönüştüren mikoriza, toprak yapısını da değiştirmektedir. Mikorizal yerleşme kök çevresindeki mikroorganizmaların hem sayısını arttırmakta hem de kompozisyonunu değiştirmektedir. Mikorizal mantar, hastalık ve zararlılarına karşı da bitkiyi iyi besleyerek korur ve direkt kök çevresindeki diğer mikroorganizmalarla mücadele ederek etkin duruma gelir. Mikorizal mantar ile enfekte edilen domates bitkisinin solgunluk hastalığı etmeni Fusarium oxysporum`a karşı direncinin arttığı görülmüştür. Mikorizal enfeksiyon bitkinin kuraklığa karşı dayanıklılığını da artırabilir. Bu artış ya direkt hifler aracılığı ile veya mikorizanın bitki fizyolojisi ve morfolojisi üzerinde yaptığı değişikliklerden kaynaklanan kök büyümesi veya kılcal kök oluşumu ile ilgilidir. Mikoriza Tipleri Bugüne kadar farklı grup mantarları ve konukçu bitkileri içine alan 7 tip mikorizal ilişki tesbit edilmiştir. Bunlar arasında, "Vesiküler Arbüsküler Mikoriza" (VAM) ve "Ektomikoriza" (ECM) bitkiler üzerinde en yaygın olanı ve fazla çalışılanı olmuştur. Orman ekosisteminde, yüksek mantarlar ile iğne yapraklı ağaçlar ya da çiçekli bitkiler arasında görülen "ektomikorizal ilişkiler" daha geniş bir yere sahiptir. Çevre kalitesinin biyolojik bir göstergesi olan ektomikorizal mantarlar, farklı renk ve şekilleri ile estetik değere sahiptirler. Bunlar, insanlar ve hayvanlar tarafından gıda maddesi olarak zevkle tüketilirler. Ayrıca, bitki köklerinden diğer toprak organizmalarına besin transferinde de önemli rol alırlar. Ülkemiz özellikle Karadeniz Bölgesi mikorizal mantarlar açısından son derece zengindir. Yaygın olarak rastlanan mikorizal türler arasında, tirmit, orman mantarları, patates mantarı, çörek mantarı, kaypak mantar, karakız mantarı sayılabilir. Mantar Sporlarının Üretimi Mikorizanın bitki toplulukları ile olan enfeksiyonu toprakta var olan sporlar tarafından sağlanmaktadır. Mikoriza sporlarının üretilmesi ve toprağa uygulanması şu ana kadar konu ile ilgili bilim adamlarının üstesinden gelemediği zorluklardan biridir. Bir zamanlar Biyolog Frank`a leziz bir mikoriza mantarının üretimi için uygun koşulları bulma görevi, son yıllarda özellikle de toprak mikrobiyologları ve ekologların uğraşı alanları arasındadır. Doğadaki bitki türlerinin tamamına yakını ile simbiyotik yaşam sürdüren mikoriza mantarlarının teknolojik olarak üretilmesi henüz mümkün olmadığından, konukçu bitkilerin kökleri aracılığı ile sporların üretilmesi halen bir zorunluluktur. Mantar sporlarının bitki kökleri aracılığı ile üretilip çoğaltılmasının mikoriza çalışmaları içerisinde öncelikli bir yeri vardır. İleride yapı lacak mikoriza ile ilgili araştırmalarda kullanılmak üzere en çok ve en etkin enfeksiyon sağlayan mikoriza türlerinin ve bunları çoğaltmak için en uygun konukçu bitkinin belirlenmesi de ayrıca önemlidir. Bitki köklerinin maksimum düzeyde infekte olabilmesi ve uygun miktarda sporların çoğaltılabilmesi için bitki büyüme ortamı olarak kullanılacak materyalin niteliği de önem arz etmektedir. Mikorizal mantarların, Salep (Orkide) ailesi bitkilerinin yaşam döngüsünde özel bir rolleri vardır. Orkideler, tipik küçük tohumlarında çok az miktarda besin maddesini depo ederler. Çimlenmeden çok kısa bir süre sonra bitki, mikorizal mantar tarafından kolonize edilir ve gelişmekte olan embriyoya besin ve vitaminler sağlanır. Klorofilsiz türlerde bitki tüm yaşantısı boyunca besin ihtiyacını sağlamak için ortağı mantara bağımlıdır. Mantar bitki hücresi içinde gelişir, hücre zarını çevreler ve hücre içerisinde hifsel yumaklar oluşturur. Bu yumaklar sadece bir kaç gün için aktiftir. Sonra normal yapılarını kaybedip bozulurlar ve besin maddesi içerikleri büyümekte olan orkide tarafından absorbe edilir. Bu ortak yaşamda yer alan mantarlar küf mantarları ve şapkalı mantarlar sınıfına aittir ve odun çürüten kav mantarı ve patojen olan kök çürüklüğü hastalığı mantarı örnek olarak verilebilir. Olgun orkidelerde, mikorizalar besin maddesi alımında ve taşınımında rol oynarlar. Bitkiler ve mantarlar arasında geniş bir yelpazede gerçekleşen bu iletişimin dili bizimkinden zengindir ve onlar bu mükemmel diyalog ile insanlara ve diğer canlılara yaşamsal olarak en önemli ihtiyaçlarını sunarlar. Köklerini derinlere salan orman ağaçları mikorizal ya- şamın desteğiyle göklere dallarını uzatır. Gayet uyumlu bir şekilde süren bu ortaklık zaman zaman, bazı olumsuzluklarla karşı karşıya kalmaktadır. Oldukça lezzetli olan çeşitli mikorizal mantarların (kuzu göbeği mantarı gibi) ekonomik önemleri vardır. Yetiştiği bölgelerde ekonomik yönden bölge halkına büyük katkı sağlayan bu mantarların tür ve miktarlarında azalma olduğu gözlenmektedir. Azalma sebeplerinden biri olarak mantarların aşırı ve bilinçsizce toplanması görülmektedir. Mantarlar çoğunlukla daha eşeysel olgunluğa ulaşmadan, yani sporlarını oluşturmadan gençken toplanmakta bu da türün yok olmasına neden olmaktadır. Bilinçsizce orman ağaçlarının kesilmesi ve çarpık kentleşme nedeniyle mikorizal mantar türlerinin yayılış alanı sürekli daralmaktadır. Ayrıca, endüstriyel aktivitenin neden olduğu çevre kirliliği mikorizal yaşamı olumsuz etkilemektedir. Tabiattaki bu ahengin bozulduğunu çevremizdeki ağaçlar, hava, toprak, esen rüzgar ve yağmur taneleri anlatır bize. Tabiatın bu seslenişine kulak vermeliyiz ve mikorizal yaşamı olumsuz etkileyen nedenleri en aza indirmeliyiz. Bunun için; mikoriza mantarlarının yetiştiği bölgelerdeki köylü, mantar toplama konusunda bilgilendirilmelidir. Mikorizal türlerin korunmasına ve yayılış alanlarının genişletilmesine yönelik koruma alanları oluşturulmalıdır. ozgube@hotmail.com |
||
|
||
| Mikorizalar inanılmaz bir çeşitliliğe sahiptir ve mikorizalar üzerinde yapılan çalışmalar gelişmiş ülkelerde yüksek düzeyde desteklenmektedir.Gelecekte öneminin daha da artacağı düşüncesindeyim. Teşekkürler "Khaos" 
|
||