Tohum Nedir - Tohumun Yapısı ve Cimlenmesi

Tohum yapısı,tohum tanımı,tohumun cimlenmesi nasıl olur,Tohumlar hakkında genel bilgi

Tohum Nedir Tohumun Yapısı

Tohum, dollenmeden sonra tohum taslağının gelişmesiyle meydana gelir Bir tohumda icten dışa doğru embriyo, besi dokusu ve tohum kabuğu olmak uzere uc kısım bulunur

Canlı taslağı (embriyo)

Embriyo kesesindeki yumurta hucresinin dollenmesiyle oluşan yapıya zigot denir Zigotun gelişerek oluşturduğu yapıya ise embriyo denir Tohumun canlı olan kısmıdır
Kısımları:

* Embriyodaki ilk yaprakcıklara kotiledon yani cenek denir Acık tohumlu bitkilerin embriysunda ikiden fazla cenek bulunur Bunlara polikotiledonlu bitkiler denir Kapalı tohumlu bitkiler ise tek cenekli yani monokotiledon ve cift cenekli yani dikotiledon olarak ikiye ayrılırlar

Kotiledonlar, besin depo etmekten ve cimlenmeden sonra toprak ustune cıkarak fotosentezden sorumludurlar

* Embriyonik govde bolgesine plumula denir Embriyodan gelişen bu meristematik yapı olgun bitkide govdeyi oluşturmuş olur
* Embriyonik kok bolgesine radikula denir Embriyodan gelişen bu meristematik yapı ise olgun bitkide kokleri oluşturmuş olur
* Kotiledonlar ile radikula arasında kalan bolgeye hipokotil denir
* Kotiledonların ustunde kalan bolgeye ise epikotil denir

Besin dokusu

Bitkinin erişkin olmadan onceki beslenme yeridir
Tohum kabuğu

Yapısında suberin, lignin, kutin gibi maddeler bulundurur Bu maddeler sayesinde sert bir hal almıştır Su ve gazlara karşı gecirgenliği azdır Boyece cimlenme oluncaya kadar aşırı su kaybı ve diğer zararlı etkenlere karşı korunma sağlanmış olur


Tohumun Cimlenmesi Tohumun Cimlenmesine Etki Eden Faktorler



Cimlenme, ana bitkiden ayrılmış bulunan tohumda buyume faaliyetinin başlaması, embriyodan yeni bir bitkinin oluşması olayıdır Cimlenme sonucu oluşan yeni bitki coğur, yoz veya fide diye adlandırılır
Cimlenme icin uc esas şartın bulunması gerekir Bunlar:

1 Embriyonun canlı ve cimlenme yeteneğinde olması
2 Tohumun mutlaka uygun cevre şartları icinde bulunması
3 Cimlenmeyi engelleyen ic etmenlerin ortadan kalkmış olması gerekir

Cimlenme olayı, tohumun bunyesinde oluşan bircok biyokimyasal ve fizyolojik değişikliklerden oluşan bir olaydır Cimlenme olayı, ortamda mevcut suyun tohum tarafından emilmesi ile başlar Suyun etkisiyle tohum kabuğunun yumuşaması, protoplazmanın sulanması ile tohum şişer ve kabuğu catlatır Cimlenen tohumda, suyun alınmasını izleyen solunum hızının artışıdır Cimlenmenin devamı icin, suda cozunmez halde bulunan karmaşık (kompleks) yapıdaki maddelerin enzimler yardımıyla cozunebilir basit maddeler haline gecmesi ve buyume noktalarına taşınması gerekir Bu maddeler buyume noktalarında, buyume icin gerekli enerjiyi sağlamada kullanılır Bunların bir kısmı da yeni hucrelerin yapı maddesi haline donuşur Buyume noktalarındaki hucrelerin bolunme, buyume ve farklılaşması ile genc bitki oluşmaya başlar Bu bitki, kendi yaprakları yeterli miktarda fotosentez yapıncaya kadar, gelişmesi icin tohumdaki yedek besin maddelerini kullanır

Tohumun cimlenmesi karmaşık bir olaydır Bundan dolayı cimlenme, dinlenme halindeki tohumda met@bolik faaliyetin (aktivite) artmasına neden olan ve embriyodan bir bitkinin oluşumunu başlatan olaylar dizisi olarak dikkate alınabilir Cimlenen tohumda, cimlenmenin sona erdiği ve buyumenin başladığı esas devreyi tayin etmek son derece guctur Cunku tohumda cimlenme, radisil (kokcuk), surgun ve koleoriza gibi embriyo kısımlarından birisinin, tohum icinde oluşan buyume sonucu, tohum kabuğunu delerek dışarı cıkmasıyla saptanmaktadır Bircok bitkinin tohumlarında, tohum kabuğunu delerek ilk dışarı cıkan embriyo bolumu radisildir Bu nedenle, genellikle, tohum kabukları arasından radisil cıkıntısının gorulmesi cimlenme olarak kabul edilmektedir Meyve ağaclarının tohumlarında embriyonun cimlenip cimlenmediği, radisilin gelişme durumu izlenerek saptanır Radisili 5 mm veya daha fazla uzamış olan embriyolar cimlenmiş olarak dikkate alınır


Cimlenme mekanizması:

1 Şartlar uygun olduğunda tohum su alarak şişer ve tohum kabuğu catlar
2 Alınan su tohumda absisik asit etkinliğini kırar
3 Alınan suyun etkisi ile endosperm hucreleri giberillin uretir
4 Giberillin absisik asidin etkinliğini azaltırken amilaz etkinliğini artırırı
5 Amilaz etkisi ile nişasta glikoza parcalanır
6 Oluşan glikoz catlayan kabukla beraber alınan fazla miktardaki O2 kullanılarak solunumda harcanır
7 Cimlenme ile beraber tohumda ağırlık azalması gercekleşir
8 ****bolizmanın hızlanması ile beraber hucre bolunmesi hızlanır
9 Meristem etkisi ile bitkiye yeni hucre ve dokular katılır
10 bitki uc meristemi ile boyca,kambiyum ile ence kalınlaşarak buyur


Bitki gelişmesinde rol alan faktorler:

ASu:

1 turgor oluşumu
2 Madde taşınımı
3 Fotosentezde organik madde sentezi
4 Terleme ile ısı duzenlenmesi
5 Stomaların calışması
6 Enzimatik reaksiyonlar icin ortam
7 Hidroliz reaksiyonlarının gercekleşmesi

BSıcaklık:

1 Enzim etkinliği ve met@bolizmada etkendir
2 Terleme uzerine etkendir
3 Topraktan su alınımıda etkendir

CIşık:

1 Klorofil sentezinde gereklidir
2 Fotosentezde gereklidir
3 Bazı turlerde cimlenmede gereklidir

DpH,Tuz ve Mineral:

1 Enzim etkinliği icin gereklidir
2 Bazı molekullerin (Enzim,hormon,pigment vb) yapısına katılır

EHormonlar:

Bitkisel hormonlar bitkinin buyumesi,yaprakcicek acması, yonelim, meyva oluşumu,Tohumda uyku ve cimlenme vb yaşamsal olayların gercekleşmesinde rol alırlar

Cimlenmenin Olculmesi

Cimlenmenin olculmesinde birisi cimlenme gucu, diğeri de cimlenme hızı olmak uzere iki etmen soz konusudur Canlılığı zayıf olan tohumlarda bu iki etmen genellikle birlikte gider Yani bir tohumun cimlenme yuzdesi duşukse, cimlenme hızı da duşuktur Başka bir deyimle zayıf cimlenen tohumlar muhtemelen yavaş bir cimlenme hızı gosterir Uzun sure muhafaza edilmiş tohumlarda yaşama gucunun azalması, coğunlukla canlılığın azalması periyodunu izler

Diğer yandan, cimlenme hızı canlılıkla ilgisi olmayan diğer bazı faktorlerin etkisi altında kalabilir Orneğin bir tohum grubu icinde bazı tohumlar, (1) doğal olarak diğerlerinden daha cabuk cimlenir Bazı hallerde de cimlenme hızı, tohumda var olan (2) dinlenmenin derecesine bağlıdır Aynı şekilde (3) cevre şartları da cimlenme hızını onemli olcude etkiler

Gerek cimlenme gucu ve gerekse cimlenme hızı zaman faktoru ile ilgilidir Cimlenme gucu, belli bir sure icinde cimlenen tohum sayısını belirtir Cimlenme hızı ise, cimlenen tohumların belli bir yuzdeye erişmesi icin ihtiyac duyulan zamanı gosterir Bu zaman gun olarak ifade edilir Bunlardan başka cimlenmeyi belirtmek icin bir de “hız katsayısı kullanılır Bu katsayı aşağıdaki formulle hesaplanır:

Hız katsayısı (cimlenen tohumların toplam sayısı x 100) (A1T1 + A2T2 + + AnTn)

Formuldeki A belirli bir gun sayısını, T ise belirli bir gun sayısında cimlenen tohumların sayısını gosterir


Cimlenmeye Etki Yapan Dış Şartlar

Su:

Cimlenme olayının ilk basamağı suyun tohum tarafından emilmesidir Suyun tohum tarafından alınmasını etkileyen iki etken vardır Bunlar: (1) tohum kabuğunun yapısı ve (2) tohumuntohumun

Cimlenmekte olan tohuma verilen su hem cimlenme gucune hem de cimlenme hızına etki yapar Cimlenme hızı, suyun varlığına karşı, cimlenme gucunden daha da hassastır

Cimlenme ortamında cozunebilir tuzların cok miktarda bulunması, cimlenmeye engel olabilir ve genc bitkilerin dayanıklılığını azaltabilir Cimlenme ortamındaki cozunebilir tuzların fazlalığı, kullanılan toprak ve diğer maddeler ile sulama suyu veya aşırı gubrelemeden ileri gelebilir Nem miktarı duşuk, tuz konsantrasyonu yuksek olunca, tuzluluğun etkisi daha da şiddetli gorulur

Uygun su miktarını devamlı olarak sağlamak guctur Cunku cimlenme, toprağın sıcaklık ve nem bakımından dalgalanmalara maruz bulunan ust yuzeyinde oluşur Zorunlu olarak yuzlek ekilen kucuk tohumlarda veya cimlenme hızının duşuk olduğu durumlarda sorun daha buyuktur Daha bir ornek (uniform, mitecanis) su temini icin, (1 sulamanın dikkatli yapılması, (2) tohumların biraz daha derine ekilmesi veya (3) malc uygulanması gerekir Kotu bir drenajla birlikte aşırı bir sulama cok kez zararlıdır Cunku boyle bir durum cimlenme ortamında havalanmayı azaltarak curumeye neden olur

Ekimden once tohumların ıslatılması, bazen cimlenmenin başlatılması ve bitkilerin topraktan cıkması icin gereken zamanın kısaltılması yonunden yararlı olur Boyle bir uygulama, normal olarak yavaş cimlenen sert ve kuru tohumlar ile bazı dinlenmelerin varlığı halinde faydalıdır Ancak eğer tohumlar, herhangi bir gucluk gostermeden cimleniyorlarsa, ıslatmaya pek ihtiyac yoktur Zira su emmiş tohumlar kolayca zararlanabilir ve bunların ekimi zordur

Tohumu ıslatma suresi uzun olursa, tohumda zararlanma oluşabileceğinden cimlenme gucu azalır Bu zararlanma, mikroorganizmaların varlığı ve kotu havalanmadan kaynaklanmaktadır Bununla beraber, henuz anlaşılmamış bazı etkenler de bu konuda rol oynayabilir gibi gorulmektedir Eğer ıslatma suresinin uzatılması gerekiyorsa, ıslatma suyu 24 saatte en az bir defa değiştirilmelidir

Sıcaklık:

Cimlenme icin ihtiyac duyulan bir diğer cevre koşulu da sıcaklıktır Bazı bitki tohumları oldukca geniş sıcaklık dereceleri arasında cimlenebildikleri halde, bir bolumu de sadece dar ve belirli sıcaklık derecelerinde cimlenebilir Sıcaklık, cimlenmeden sonra bitkilerin buyumesi uzerine de etki yapar Genellikle, cimlenme icin gerekli sıcaklıktan biraz daha aşağı sıcaklıklar coğur ve fidelerin buyumesi icin en uygun sıcaklıklardır

Cimlenme yonunden sıcaklık minimum, maksimum ve optimum olmak uzere uc şekilde duşunulur Herhangi bir bitki turu icin bu sıcaklıkların belilenmezi zordur Cunku sıcaklık hem cimlenme gucune hem de cimlenme hızına etki yapar Gercek cimlenme gucu, cimlenmenin oluştuğu belirli sıcaklık dereceleri arasında oldukca sabit olabilir Buna karşılık cimlenme hızı, sıcaklığın etkisinde daha fazla kalır Bir noktaya kadar sıcaklıktaki artma, cimlenme hızında sabit artışla sonuclanır

Minimum sıcaklık, cimlenmenin oluştuğu en duşuk sıcaklıktır Bunun altında cimlenme olmaz Bazen minimum sıcaklık cok duşuk olur Hatta donma noktasına kadar yaklaşabilir

Maksimum sıcaklık, cimlenmenin oluştuğu en yuksek sıcaklıktır Bu sıcaklığın ustunde, bircok bitki turlerinin tohumları zararlanır Diğer bazılarının tohumları zararlanmaz, ancak dinlenmeye girer Sıcak havalarda, toprak yuzeyine doğrudan doğruya gelen guneş ışınları, toprak sıcaklığını bitki dokularına zararlı olacak derecelere kadar yukseltebilir Boyle durumda toprak nemi de cabuk kaybolur genc bitkilere etki yapan bu sıcaklık zararı, patojen organizmaların neden olduğu “cokerten hastalığına benzer Bundan dolayı bircok bitkiler icin golgeleme şarttır

Tohumlar cimlenme icin uygun sıcaklıklardan cok daha yuksek sıcaklıklara kısa sure, zararlanmadan maruz kalabilir Yuksek sıcaklıklarda zarar miktarı artar Ancak bu, tohumuntohumun nem kapsamına bağlıdır Kuru tohumlar 100°C ’ye kısa sure dayanabilir

Bazı turlerin tohumları 24°C ’nin ustunde cimlenemez Ancak bunların sonradan başka şartlar altındaki cimlenme yetenekleri kaybolmaz Boyle yuksek sıcaklık etkisiyle oluşan dinlenmeye “termo dinlenme denir ve bircok durumda onemi vardır

Optimum sıcaklıklar cimlenme icin en uygun sıcaklıklardır En yuksek cimlenme hızı ile, yuzde itibariyle en cok coğur optimum sıcaklıklarda oluşur

Sıcaklık isteğine gore bitkiler aşağıdaki şekilde gruplara ayrılır:

1 Tohumları yalnız oldukca duşuk sıcaklıklarda cimlenenler,
2 Tohumları yalnız oldukca yuksek sıcaklıklarda cimlenenler,
3 Tohumları serinden sıcağa kadar değişen ceşitli sıcaklık derecelerinde cimlenebilme yeteneğinde olanlar

Oksijen:

Her canlı gibi canlı tohumlar da solunum yapar ve bunun icin oksijene ihtiyacları vardır Dinlenme halindeki tohumda solunum hızı duşuk olduğundan az miktarda oksijen kullanılır Ancak cimlenme sırasında solunum hızı artar ve oldukca fazla miktarda oksijene ihtiyac duyulur Solunum aşağıdaki formulle basit olarak ifade edilir:

(CHnO)n + O2 à CO2 + H2O + Enerji

Bu olayın gercek mekanizması formulde gorulduğunden cok daha karışıktır Solunum olayı icerisine, depo maddelerinin basit şekillere donuşumu, bunların oksidasyonu ve oluşun enerjinin buyumenin yapı ile ilgili işlemlerinde kullanılması da girer Enerjinin bir kısmı ısı enerjisi olarak acığa cıkar ve bu uygun aletlerle olculebilir Kullanılan oksijen miktarı, tohumun icinde depo edilen besin maddesinin cinsine bağlı olarak değişir Yağlı tohumlar cimlenme sırasında, nişastalı tohumlardan daha cok oksijen kullanır Yağlar oksijen yardımıyla karbonhidratlara donuşturulur Boylece yağlar karbonhidrat haline gecerek başka yerlere aktarılıp kullanılır

Oksijen azlığı cimlenme uzerine etki yapar Boyle durumda cimlenme, tamamen durmasa bile biraz gecikebilir Şiddetli yağmurdan veya aşırı sulamadan sonra, drenajı kotu olan topraklarda oksijen miktarı cok azalır Cunku toprağın boşlukları havadan cok suyla doldurulur

Işık:

şık hem cimlenmenin başlaması uzerine etkisi, hem de oluşan genc bitkinin buyumesini kontrol etmesi yonunden tohumla coğaltmada onemli rol oynar Işığın cimlenme uzerine olan etkisi farklı şekillerde olmaktadır

Bitkiler bu bakımdan dort gruba ayrılır:

1 Tohumları cimlenmek icin mutlaka ışığa ihtiyac duyanlar,
2 Işıkta daha iyi cimlenme gosterenler,
3 Tohumların cimlenmesi ışık tarafından engellenenler,
4 Işıktan etkilenmeyenler

Işıkta iyi cimlenen tohumların daha yuzlek, cimlenmesi ışık tarafından engellenenlerin ise daha derin ekilmesi tavsiye olunur Yapılan calışmalar, gorunen ışığın uyartıcı etkilerinin, ışık spektrumunun kırmızı bolgesinden, engelleyici etkilerinin ise gorunmeyen kırmızı otesi ışınlarından geldiğini gostermektedir

Işığa karşı tepkiler esas olarak, yeni hasat edilmiş tohumlarda kendini gostermekte ve devamlı kuru muhafazayla azalma eğilimi gostermektedir Tohum kabuklarının cıkarılması veya ozel şekilde cıtlatılması, ışığa karşı duyarlılığın kaybolmasına neden olabilir Işığın etkisi icin uygun bir sıcaklığa ihtiyac vardır Eğer sıcaklık uygun değilse ışığın uyartma etkisi durur Işığa karşı tepkiler, sıcaklığın değişmesi veya tohumların potasyum nitrat cozeltisiyle muamele edilmesi hallerinde buyuk olcude artar

Işık cimlenen tohumdan oluşan genc bitkinin buyumesini etkiler Işığın az olduğu hallerde bitkiler solar, hipokotil uzar ve yapraklar buyumez Bitkiler ışığa maruz kalınca, hipokotilin buyumesi durur ve epikotilde normal buyume başlar

Başlangıcta genc bitkiler tohumdaki kotiledon veya endospermdeki yedek besin maddelerini kullanır Sonraki buyume, yapraklarda yapılan fotosentez sonucu oluşan karbonhidrat yapımına bağlıdır Dayanıklı ve kuvvetli bitkilerin oluşması icin oldukca yuksek şiddette ışığa ihtiyac vardır

Aşırı derecede ışık şiddeti, coğur veya fidelerin cevresinde sıcaklığı yukselteceğinden, sıcaklık zararı oluşturur Aşırı derecede yuksek ve aşırı derecede duşuk ışık şiddetinden daima sakınılmalıdır İlk buyume devresinde bircok bitkiler icin kısmi bir golgeleme zorunludur


Tohumun Cimlenmesi Deney:
1 Cam petrileri birden dorde kadar numaralandırınız
2 Bir miktar pamuğun arasına fasulye tohumlarını (veya nohut tohumlarını) yerleştirip, pamuğu 1 nolu petriye yerleştiriniz


NOT: Pamuklar ıslak olmalı ve 123 nolu tupler belirli aralıklarla sulanarak pamukların ıslak kalması sağlanmalıdır
3 1 nolu tup: ışıklı ve ılık yerde
2 nolu tup: karanlık ve soğuk yerde
3 nolu tup: karanlık ve ılık yerde
4 nolu tup: ışıklı ve ılık yerde ancak su verilmeden cimlenmeye bırakılmalıdır
4 Tuplerdeki tohumların cimlenip, cimlenmemesi gozlenip sonuclara varılmaya calışılacak