Akşam sefası olarak bilinen Mirabilis jalapa, özellikle akşam saatlerinde açan gösterişli çiçekleriyle tanınsa da dikkat çekici özellikleri yalnızca görüntüsüyle sınırlı değil. Bitkinin hem ağır metal içeren toprakların iyileştirilmesine yönelik araştırmalarda kullanılması hem de aynı çiçekte ortaya çıkabilen farklı renk desenlerinin arkasındaki genetik mekanizma, onu bilim dünyasının ilgisini çeken bitkilerden biri haline getiriyor.
Topraktaki kadmiyumu bünyesinde biriktirebiliyor
Akşam sefası, kadmiyum (Cd) içeren toprakların bitkiler aracılığıyla temizlenmesi anlamına gelen fitoremediasyon çalışmalarında araştırılan türlerden biri. Bilimsel çalışmalarda Mirabilis jalapa bitkisinin topraktan aldığı kadmiyumu özellikle kök ve toprak üstü organlarında biriktirebildiği gösterildi.
Saha koşullarında gerçekleştirilen bir çalışmada da kadmiyumla kirlenmiş alkali topraklarda yetiştirilen akşam sefasının hasat edilmesinin, bitki bünyesinde biriken kadmiyumun ortamdan uzaklaştırılmasına katkı sağlayabildiği incelendi. Çalışmada iki kez hasat uygulamasının fitoremediasyon verimliliğini artırdığı bildirildi.
Ancak bu durum, akşam sefasının her kirli toprağı tek başına temizleyebileceği anlamına gelmiyor. Fitoremediasyonun başarısı toprağın özellikleri, metal yoğunluğu, bitkinin gelişimi ve uygulanan yönteme göre değişebiliyor.
Bir çiçekte neden iki farklı renk oluşuyor?
Akşam sefasının en dikkat çekici özelliklerinden biri ise bazı çiçeklerinde görülen renk farklılıkları. Aynı çiçek üzerinde kırmızı ve sarı gibi farklı renk bölgelerinin oluşması, yalnızca rastlantısal bir renk değişimi değil; genetik düzeyde gerçekleşen bir mekanizmayla bağlantılı.
Araştırmalar, bu renk farklılığında transpozonların rol oynayabildiğini ortaya koyuyor. Transpozonlar, genom içerisinde yer değiştirebilen DNA dizileri olarak biliniyor. Bu nedenle zaman zaman “atlayan genler” şeklinde tanımlanıyorlar.
Akşam sefasında yapılan moleküler çalışmalarda, çiçek renginin oluşumunda görev alan CYP76AD3 genini etkileyen bir transpozonun hareketinin, çiçekte renk farklılaşmasına yol açabildiği gösterildi. Araştırmacılar, bu mekanizmanın kırmızı renkli bölgeler ile sarı zemin arasında görülen alacalı desenin oluşumuyla bağlantılı olduğunu belirledi.
Transpozon hareket edince renk de değişebiliyor
Çiçeğin rengini oluşturan pigmentlerin üretimi, çeşitli genlerin doğru şekilde çalışmasına bağlı. Bu genlerden birinin işleyişi transpozonun yerleşmesi veya genomdan ayrılması gibi olaylarla değiştiğinde, pigment üretiminin miktarı ya da biçimi de etkilenebiliyor.
Akşam sefasındaki çalışmada, betalain pigmentlerinin üretiminde görev alan CYP76AD3 geninin transpozon hareketinden etkilendiği belirlendi. Böylece çiçeğin bazı bölgelerinde pigment üretimi farklılaşırken, aynı çiçek üzerinde farklı renk alanları ortaya çıkabiliyor.
Bu mekanizma, bitkinin çiçek gelişimi sırasında belirli bir hücre grubunda meydana geldiğinde daha da ilginç bir sonuç ortaya çıkarıyor. Söz konusu hücre bölünüp çoğaldıkça, ondan gelişen hücreler aynı genetik farklılığı taşıyabiliyor. Böylece değişiklik çiçeğin yalnızca küçük bir noktasında kalmak yerine belirli bir bölgeye yayılarak gözle görülebilen renk desenini oluşturabiliyor.
Çiçekte görülen desen, genetik bir iz taşıyor
Bu nedenle akşam sefasının iki renkli çiçeklerine bakıldığında görülen desen, yalnızca estetik bir özellik olarak değerlendirilmiyor. Çiçeğin üzerindeki renk geçişleri, bitkinin hücrelerinde gerçekleşen genetik olayların dışarıdan görülebilen sonuçlarından biri olabiliyor.
Akşam sefası böylece aynı anda hem çevre bilimleri hem de bitki genetiği açısından dikkat çekici bir örnek oluşturuyor. Bir yandan kadmiyum gibi ağır metallerin bitkiler aracılığıyla ortamdan uzaklaştırılması üzerine araştırmalarda değerlendiriliyor, diğer yandan çiçeklerindeki renk desenleri genomdaki hareketli DNA dizilerinin bitki görünümünü nasıl değiştirebildiğini gösteriyor.
Kısacası akşam sefasının çiçeklerinde görülen iki farklı renk, basit bir renk farklılığından çok daha fazlasını anlatıyor. Çiçeğin üzerinde görülen desen, bazı durumlarda transpozonların hareketiyle pigment üretimini etkileyen genlerde meydana gelen değişikliklerin adeta gözle görülebilen bir yansıması oluyor.
