Islahın Evrimi: Radyasyon
İnsanoğlu var olduğu günden beri hep daha iyiyi arzulamış ve bu uğurda çalışmıştır. Bugün yediğimiz iri şeftaliler, büyük ve dolu koçanlı mısırlar bu çalışmaların sonucunda oluşmuştur.
Yararlı karakterleri taşıyan bitkilerin hasat edilmesi işlemi, yabani türlerin kültüre alınmasını (Domestikasyon) hızlandırmıştır. Günümüzde üretimi yapılan bitki türleri birkaç istisnası dışında yabani akrabalarının yüzlerce yılı kapsayan dönemde değişmesi ile ortaya çıkmıştır. Bunun en güzel örneğini buğday oluşturmaktadır. Buğday yabanilerinin başakları kırılgan olduğu için taneler etrafa saçılmaktadır. Yine kavuzlar çok sıkı yapıştığı için taneler ayrılmamaktadır. Zamanla (5.000-10.000 yıl) taneleri dökülmeyen ve kavuzundan kolay ayrılan mutant tipler oluşmuştur. Tarih öncesi insanlar bu mutantları kültüre alarak yetiştirmiş ve tüketmiştir.
Pazardaki ürünün hangi özelliklere sahip olacağını talep belirler. Ekonomik yönden önemli olan türlerde genetik ve sitolojik esaslardan yararlanarak üretici ve tüketici istekleri doğrultusunda yeni çeşitlerin geliştirilmesine ıslah denir. Islahın insanların beslenmeleri kendilerine yarayan yabani bitkiler arasından seçin yapmaya (seleksiyon) çalışmaları ile başladığı kabul edilir. Eskiden varyete (çeşit) bulunması şansa ve ıslahçının becerisine dayanırken, günümüzde modern ve teknolojik ilerlemeler sonucunda isteğe göre, kombinasyonların planlanması ve istenen özelliğin elde edilmesi mümkündür.
Islahın bilinçli olarak ne zaman yapılmaya başladığı bilinmemektedir ancak bazı köşe taşı niteliğindeki seleksiyon ve melezleme çalışmaları bilinmektedir. Bitkilerde seksüel çoğalma gerçeği Camerarius tarafından 1694’te bilinmekteyse de gametlerin birleşmesi ve çift döllenme 1800’lü yılların sonuna kadar bilinmemekteydi. Vilmorin 1856’ da yabani şeker pancarındaki şeker oranını arttırmak üzere döl kontrolü testini (progeny test) uygulamış, Orton 1898’de pamuğu ve Bolley 1901’ de keteni hastalıklı topraklarda yetiştirip sağlıklı olanları seçerek hastalıklara dayanıklılık ıslahı çalışmışlardır. Her ne kadar birçok bitki ıslahçısı 1900’lü yılların başına kadar aktif olarak çalışmışsa da hiç birisi Gregor Mendel’in yaptığı katkıyı sağlayamamıştır. Mendel, bezelyenin farklı formlarını melezleyerek birbirini takip eden jenerasyonlar boyunca elde ettiği farklı formların oranlarını kaydetmiştir. Dikkatli gözlemler ve akıllıca mantık yürütmeleri sonucunda bugün kullanmaya devam ettiğimiz bazı kalıtım kanunlarını bulmuştur. Mendel’in buluşundan sonra kalıtım kanunları yeni bilgiler ile genişlemiş ve bilimin önemli ve büyük bir kolu olan Genetiği oluşturmuştur. Mendel’in deney sonuçları birçok ıslahçıyı teşvik etmiştir. Bu çalışmalardan birisi Hibrit Çeşit Islahı metodunun gelişmesine yol açmıştır. Shull’un 1904 yılında serbest tozlanan mısırları kendilemesi ile başlayan çalışmaları sonucunda "Melez Azmanlığı" keşfedilmiş ve geliştirilen Hibrit Mısır Çeşitleri serbest tozlanan çeşitlerin yerini almıştır. Daha sonra bu teknik ile soğan ve domates gibi sebze türlerinde hibrit çeşitler geliştirilmiştir. Yani sanılanın aksine hibrit GDO ile alakasız, tarihi yüz yıldan fazla olan bir tekniktir. 1919’larda hat geliştirme kavramı oluşmuş ve yem bitkileri ıslahında önemli başarılar sağlanmıştır. Bu yöntemde yabancı tozlanan türlerde bitkiler bireysel olarak seçilmekte ve kombine edilerek Sentetik Çeşit geliştirilmektedir. Bu metod günümüzde birçok yonca ve diğer yem bitkilerinin çeşit geliştirilmesinde kullanılmaktadır.
Mutasyon Islahı
1901 yılında Hugo de Vries'nın "Mutasyon Teorisi" adlı eserinde evrimin sonucu olarak genetik yapıdaki kalıcı ani değişiklik olarak tanımladığı mutasyon "Mutasyon Islahı" kavramının başlangıç noktası olarak, doğal somatik mutasyonlar ile yapay mutasyonların bitki ıslahında kullanılması sürecini başlatmıştır. Aynı araştırıcı 1904'de röntgen ışınlarının yapay mutasyonların yaratılmasında kullanımını önermiştir. 1927’de Drosphylla (sirke sineği)’nde ve Stadler (1928) ise arpada X ışınlarının mutasyon etkisini keşfedilmiştir. Böylece hayvanlarda ve bitkilerde kalıtımsal değişimlerin oluşturulabileceği anlaşılmıştır. Bu fikirden 25 yıl sonra 1927'de yapay mutasyonların bitki ıslahında kullanılması bir metot olarak kabul edilmiştir.1935'de Vavilov, bitkileri belirli ölçülerde ıslah etmen insanoğlunun elinde olduğunu ve insan ihtiyaçları ile paralel olarak istenilen özelliklerin genetik olarak geliştirilebileceğini ifade etmiştir. Bu yıllarda başlayan çalışmalara rağmen, 1950'li yıllara kadar kayıtlara geçmiş tek mutant Endonezya'da bir tütün çeşidi olmuştur. Meyvecilikte mutasyon çalışmaları 1930'larda X ışınlarıyla başlamakla birlikte ilk olumlu sonuçlar elmada 1950'lerde X ve Kobalt-60 uygulamalarıyla alınmıştır.
Meyve ıslahı alanında yapılan çalışmaların özellikle turunçgiller üzerinde yoğunlaştığı görülmekte. Bu çalışmalarla bitkilere erkencilik, yüksek verim, bodur gelişim özelliği, hastalık ve zararlılara dayanıklı yeni bireyler, çevre koşullarına adaptasyon, dikenliliğin azaltılması, bir örnek popülasyon oluşturma, yağ, şeker, nişasta ve protein bileşenlerinde artış, toksin ve sekonder metabolit gibi maddelerin azaltılması veya ortadan kaldırılması gibi özelliklerin kazandırılması hedeflenmektedir.
Çekirdeksiz limon talebi karşısında ülkemizde Kütdiken limon çeşidi ıslah çalışmalarına 2002 yılında Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsünde başlanılmıştır. Yıllar süren proje sonucunda ‘Alata’, ‘Gülşen’ ve ‘Uzun’ adlı üç adet çekirdeksiz limon çeşidi geliştirilerek tescil ettirilmiştir. Her üç limon çeşidi de verim ve meyve özellikleri bakımından genel olarak Kütdiken çeşidiyle benzer özelliklere sahip olup sadece çekirdeksizlik özelliği bakımından farklılık arz etmektedir. Çekirdeksiz limon çeşitleri aynı zamanda ülkemizde mutasyon ıslahı ile geliştirilen ilk turunçgil çeşitleri olması bakımından da önem arz etmektedir.
Normalde kirazlar kendine kısırdır, yani kendi çiçek tozlarıyla döllenip meyve oluşturamazlar. 1968 yılında Kanada’da yapılan mutant melezleme çalışmalarıyla ilk kendine verimli kiraz çeşidi olan “stella” üretilmiştir.
Çoğu kez zararlı olsa da, radyasyon yoluyla ıslah edilmiş bu bitkilerden iki binin üstünde çeşit türetilmiştir. Kim bilir belki de en son yediğiniz portakal bunlardan biridir?
Emre Ayhan
Kaynaklar ve İleri Okuma
https://plerom.blogspot.com/2020/04/okurlarn-yarsnn-bu-yaznn-sonuna.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Mutation_breeding
Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bitki Islahı ADN
X. Ulusal Nükleer Bilimler ve Teknolojileri Kongresi, 6-9 Ekim 2009,312 JR1100 (MUTASYON ISLAHIYLA KİRAZDA YENİ TİPLERİN GELİŞTİRİLMESİ)
ISPEC 5 th INTERNATIONAL CONFERENCE ONENGINEERING & NATURAL SCIENCES December 20-22, 2019 VAN, TURKEY Page 718 MUTASYON ISLAHI: MEYVECİLİK ALANINDAKİ UYGULAMALAR MUTATION BREEDING: APPLICATIONS IN THE FIELD OF FRUIT
MUTASYON ISLAHI YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLEN ÇEKİRDEKSİZ LİMON ÇEŞİTLERİ Dr. Güçer Kafa, Onur Uysal Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü - Mersin