“`html

Sıcak dalgası arpanın verimini tehdit ediyor ancak çözümler var

Küresel sıcaklık artışı, tarım ürünlerinin üretimini ve kalitesini önemli ölçüde azaltıyor ve arpa da bundan nasibini alıyor. Hayvan yemi ve bira üretimi için hayati önem taşıyan bu tahıl, aşırı sıcaktan dolayı gelişimi olumsuz etkileniyor. Sıcak dalgaları, hücre zarlarına zarar veriyor, proteinleri bozuyor ve hücreler için zararlı olan reaktif oksijen türlerinin üretimini artırıyor. Bu bozukluklar, bitkinin fotosentezini ve üreme sürecini engelleyerek verim kaybına yol açıyor.

Buna çözüm olarak, fizyolojik ve moleküler mekanizmalar inceleniyor. Fizyolojik yaklaşımlar açısından, ekim tarihinin optimize edilmesi, arpanın çiçeklenme ve tanelerin dolma aşamaları gibi kritik dönemlerde yoğun sıcaktan kaçınmasını sağlıyor. Uygun sulama ve gübre yönetimi, bitkilerin iyi bir hidrasyon ve besin seviyesini koruyarak sıcağa daha iyi direnmesine yardımcı oluyor. Yararlı mantar ve bakterilerin aşılanması da arpanın büyümesini teşvik ederek ve strese karşı savunma sistemini güçlendirerek sıcağa dayanıklılığını artırıyor.

Bazı Bacillus türleri gibi mikroorganizmalar, bitki hormonları üreterek ve azot bağlayarak besin maddelerinin daha iyi emilimini sağlıyor. Aynı zamanda, ısı stresi altındaki bitkilerde iyon dengesizliklerinden sorumlu olan reaktif oksijen türlerini nötralize etmeye de yardımcı oluyorlar.

Moleküler düzeyde önemli ilerlemeler kaydedildi. Model bitkilerde, örneğin Arabidopsis’te tanımlanan sıcağa dayanıklı genler, arpaya aktarıldı. Örneğin, yabani arpadan elde edilen HvGST4 geni, Arabidopsis’te aşırı ifade edildi ve bu, bitkinin sadece sıcağa değil, kuraklığa, tuza ve soğuğa karşı da dayanıklılığını artırdı. Bu gen, hücreleri koruyan doğal bir antioksidan olan glutatiyon üretimini teşvik ediyor. Buğdaydan elde edilen TaHsfA6b geni de gen düzenleme yoluyla arpaya entegre edildi ve arpanın yüksek sıcaklıklara dayanma kabiliyetini, normal özelliklerini bozmadan artırdı.

Araştırmacılar ayrıca, sıcağa dayanıklılıkla ilişkili genetik bölgeler olan QTL’leri de belirlediler. Bu bölgelerin üçü, 120 arpa çeşidinde ısı stresine karşı dirençle ilişkilendirildi, on tanesi ise hem direnç hem de tanelerin kalitesini etkiliyor. Bu keşifler, genomik seçme teknikleri sayesinde, bitkilerin performanslarını tahmin etmek için DNA’larını analiz ederek daha dayanıklı çeşitlerin seçilmesine olanak tanıyor.

CRISPR yöntemiyle yapılan gen düzenlemesi, DNA’yı hassas bir şekilde değiştirmenin bir yolu olarak umut verici perspektifler sunuyor. Bu yöntem, arpanın direncini artırmak için belirli genleri hedef alarak istenmeyen mutasyonlar eklemeden iyileştirmeler yapmayı mümkün kılıyor. Bu şekilde değiştirilen çeşitler, hücreleri stres durumunda koruyan ısı şoku proteinleri üretir.

Son olarak, termal priming gibi tarımsal uygulamalar, genç fideleri kısa süreliğine ılımlı sıcaklıklara maruz bırakarak arpanın ilerleyen dönemlerde daha yüksek sıcaklıklara dayanmasını sağlıyor. Bu teknik, antioksidan enzimlerin ve koruyucu proteinlerin üretimini tetikleyen savunma mekanizmalarını aktive ederek hücresel hasarı sınırlıyor.

Bu ilerlemeler, optimal tarım yönetimiyle birleştirildiğinde, iklim değişikliğine rağmen arpa üretiminin sürdürülmesini hatta artırılmasını sağlayabilir. Bazı bölgelerde sıcak dalgaları sırasında %50’ye varan kayıplar, böylece azaltılabilir ve bu ürüne bağımlı endüstriler için istikrarlı bir arz sağlanabilir.

“`

Mentions des sources

Publication citée

DOI : https://doi.org/10.1007/s44372-026-00718-6

Titre : Evaluation of molecular and physiological mechanisms underpinning heat stress tolerance in barley (Hordeum vulgare L.): an approach towards heat resilient barley production

Revue : Discover Plants

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Ali Hasnain; Muhammad Naveed Anjum; Zahid Mehmood; Adeel Mustafa; Muhammad Umer Farooq Awan