BİTKİ GEN BANKALARI ve GENETİK KAYNAKLARIN SAKLANMASINDA YENİ TEKNİKLER

BİTKİ GEN BANKALARI ve GENETİK KAYNAKLARIN SAKLANMASINDA

YENİ TEKNİKLER

1

BİTKİ GEN KAYNAKLARININ ÖNEMİ

Dünya nüfusumuzun 2050 yılında 7.9 - 10.9 milyar arasında olacağı tahmin ediliyor(Anon., 2003). Bu da temel problemin günümüzde olduğu gibi gelecekte de beslenme olacağını gösteriyor.

Hangi açıdan bakılırsa bakılsın sorunun ortasında ve çözümünde en önemli yerde TARIM sektörü yer alıyor .

2

Tarımın en önemli amaçlarından biri üretim artışını sağlamaktır. Bunun için de önemli bir basamak yeni çeşitlerin geliştirilmesidir. Bu yönden yapılacak çalışmalarda ıslahçının en büyük yardımcısı ise

“Bitkisel Gen Kaynakları” dır

3

De Candolle (1886), bitkilerin kültüre alındığı ilk yerlerin Çin, Güney Batı Asya, Tropik Asya olduğunu; belirten ilk araştırıcıdır.

Vavilov (1926) tarımın beşiği ve bitkilerin orijin merkezleri konusunda kapsamlı bir çalışma yürütmüş, bitkilerin geniş varyasyon sergiledikleri yöreleri gen merkezi olarak belirlemiştir.

Vavilov

BİTKİLERİN GEN VE YAYILMA MERKEZLERİ

4

BİTKİ GEN MERKEZLERİ

1.Hindistan, 2.Çin, 3.Orta Asya, 4.Yakındoğu, 5.Akdeniz,

6.Etiyopya, 7. Orta Amerika ve Güney Meksika, 8. Güney Amerika

1. ÇİN :Dünya tarımının ve Kültür bitkileri orjininin en eski ve En geniş bağımsız merkezidir. Belli başlı bitkileri:

-Panicum milliaceum (Kum darı) -Avena nuda (çıplak yulaf)

-Hordeum hexastichum -Glycina hispida(soya)

-Phaseolus angularis (fasulye) -Vigna sinensis (börülce)

-Brassica rapa (kolza)

-Zizania latifolia (yabani çeltik) -Malus asiatica (çin elması)

-Prunus persica (şeftali)

-Ginko buloba (mabet ağacı)

-Saccharum sinensis (şeker kamışı) -Camellia sinensis (çay)

2. HİNDİSTAN: İkinci derecede önemli gen merkezidir. Özellikle çeltik , şekerpancarı, çeşitli baklagiller ve birçok turunçgil için

gen merkezidir.

-Oryza sativa (çeltik)

-Cicer ariethinum (nohut)

-Phaseolus mungo (mung fasulyesi) -Dolischos lablab (lablab fasulyesi) -Solonum melongena (patlıcan)

-Citrus sinensis (portakal) -Citrus limonia (limon)

-Cocos nacifera (hindistan cevizi) -Gossypium arbereum (pamuk) -Piper nigrum (karabiber)

-Cuminum cyminum (kimyon)

-Acacia arabica (arap zamk ağacı) -Indigofera tinctoria (Çivit)

3. Orta Asya: Kuzey batı Hindistan, Afganistan, Tacikistan, Özbekistan ve batı Tiyenşan bölgesini kapsar.

-Triticum compactum (topbaş buğday) -Triticum sphaerococcum (cüce buğday) -Secale cereale (çavdar)

-Pisum sativum (bezelye) -Lens esculenta (mercimek) -Vicia faba (bakla)

-Linum ussitatissimum (keten) -Carthamus tinctorius (aspir) -Allium sativum (sarımsak) -Pistacia vera (antep fıstığı) -Vitis vinifera (asma)

-Juglans regia (ceviz)

-Spinacia oleracea (ıspanak)

4. Yakın Doğu: Küçük Asyanın iç kısımları, Kafkasların güneyi, İran ve Türkmenistan’ın dağlık bölgelerini içine alır.

-Triticum durum (makarnalık buğday) -Triticum vulgare

-Triticum vavilovianum (dallı buğday) -Avena byzantina (kırmızı yulaf)

-Cicer arietinum (nohut) -Lens esculanta (mercimek) -Vicia ervilla (burçak)

-Medicago sativa (yonca) -Pisum sativum (bezelye)

-Trifolium resupinatum (iran üçgülü) -Vicia sativa (fiğ)

-Sesamum indicum (susam) -Brassica campestris (kolza) -Papaver somniferum (haşhaş) -Beta vulgaris (şeker pancarı) -Crocus sativus (safran)

5. Akdeniz : Akdeniz havzasındaki alanı kapsar

Triticum durum (makarnalık buğday) -Triticum dicoccum (gernik buğdayı) -Avena byzantina (kırmızı yulaf)

-Hordeum sativum (arpa)

-Phalaris caneriensis (kuş yemi) -Cerotonia siliqua (keçiboynuzu) -Vicia ervilla (burçak)

-Sinapis alba (hardal) -Brassica napus (kolza)

-Rumex acetosa (kuzu kulağı) -Pinpinella anisum (anoson) -Mentha piperita (nane)

-Salvia officinalis (adaçayı) -Laurus nobilis (defne)

-Humulus lupulus (şerbetçi otu) -Asparagus officinalis (kuşkonmaz)

6.Ethiyopya :

-Triticum durum

-Triticum dicoccum -Vicia faba var. Major -Cicer ariethinum (nohut) -Lens culinaris (mercimek -Vigna sinensis (börülce)

-Ricinus comminus (hintyağı) -Nigella sativa (çörek otu) -Coffea arabica(kahve) -Musa ensete (muz)

-Hibiscus esculentus (bamya)

7. Güney Meksika Orta Amerika -Zea mays (mısır)

-Phaseolus vulgaris (fasulye) -Phaseolus multiflorus (fasulye) -Ipomoea batatas (tatlı patates) -Opintia sp. (Frenk inciri)

-Gosypium hirsutum (pamuk ) -Theobroma cacao (kakao) -Nicotiana rustica (tütün)

-Physalis aequata (meksika domatesi)

8. Güney Amerika :

-Solanum andigeneum -Zea mays (mısır)

-Phaseolus vulgaris

-Lycopersicum esculatum (domates) -Passiflora ligularis

-Nicotiana tabacum -İlex paraguayensis -Ananas comosa

BİTKİ GENETİK KAYNAKLARI YÖNÜNDEN

TÜRKİYE’NİN DURUMU

Türkiye bitki genetik kaynakları yönünden çok özel bir konumda bulunmaktadır. Vavilov’un açıklamış olduğu çeşitlilik ve orijin merkezlerinden Akdeniz ve Yakın Doğu merkezleri Türkiye’de örtüşmektedir.

6

Türkiye, a) Avrupa-Sibirya, b) Akdeniz ile c) İran-Turan olmak üzere üç farklı gen merkezinin kesişme noktasıdır.

Türkiye’deki Bitki Gen Merkezleri

SAMSUN -TOKAT- AMASYA

KAYSERİ ve CİVARI

TRAKYA - EGE

GÜNEY DOĞU ANADOLU

AĞRI ve CİVARI

Harlan, 1951

Trakya –Ege : Kolza, nohut, elma, fasulye, bakla, üzüm

Güneydoğu Anadolu: buğday, arpa vb. tahıllar, nohut, mercimek, yonca, korunga, erik, bakla, üzüm

Samsun-Tokat-Amasya: mercimek, elma, korunga, fasulye, erik, bakla

Kayseri ve civarı: nohut, mercimek, elma, yonca, korunga, erik, üzüm, bakla Ağrı- Civarı: elma, erik,

BİTKİ GEN BANKALARI Genetik kaynak niteliğindeki bitki materyalinin yayılış ve çeşitlilik gösterdiği ortamdan toplanarak genetik çeşitliliğin korunması ve devam ettirilmesi amacıyla, muhafaza altına

alındığı, özel depolama

koşullarına sahip kuruluşlara

“Bitki Gen Bankası”

denilmektedir.

9

Gen kaynağı toplama çalışmalarının uluslararası düzeyde düşünülmesi gerektiği fikri ilk kez1961 yılında Dünya Tohum Yılı nedeniyle yapılan Birleşmiş Milletler Gıda Tarım Organizasyonu (UN–FAO) teknik konferansında ortaya atılmıştır.

1971 yılında FAO, Birleşmiş Milletler Gelişme Programı ve Dünya Bankasının işbirliği ile Uluslararası Tarımsal

Araştırma Danışma Grubu oluşturulmuştur.

Daha sonra bu grubun desteği ile bir grup ülke, gelişmiş bankalar ve yardımsever kuruluş tarafından Roma’da, Uluslararası Gıda ve Tarım Teşkilatı (FAO) bünyesinde bir

“Bitki Gen Kaynaklarının Muhafazası İçin Uluslararası İşbirliği “ (IBPGR) organizasyonu 1973 yılında kurulmuştur.

10

DÜNYADA BİTKİSEL GEN KAYNAKLARIYLA İLGİLİ KURULUŞLAR

1.FAO. (Gıda Tarım Organizasyonu)

2.U.N.E.P. (Birleşmiş Milletler Çevre Programı)

3.C.G.I.A.R. (Uluslararası Tarımsal Araştırmalar İstişare Grubu)

3a.I.B.P.G.R. (Uluslararası Bitki Gen Kaynakları heyeti)

3b.C.G.I.A.R.’ın Bitki Merkezleri:

11

I.R.R.I. (Filipinler) Uluslararası Çeltik Araştırma Enstitüsü

I.C.R.I.S.A.T. (Hindistan) Yarı–Kurak Bölgeler İçin Uluslararası Bitki Araştırma Enstitüsü

I.I.T.A. (Nijerya) Uluslararası Tropik Tarım Enstitüsü

C.I.M.M.Y.T. (Meksika) Uluslararası Mısır ve Buğday Merkezi C.I.A.T. (Kolombiya) Uluslararası Tropik Tarım Merkezi

C.I.P. (Peru) Uluslararası Patates Merkezi

W.A.R.D.A. (Liberya) Batı Afrika Çeltik Geliştirme Birliği

I.C.A.R.D.A. (Suriye) Uluslararası Kurak Alan Tarımsal Araştırmalar Merkezi

A.V.R.D.C. (Tayvan) Asya Sebze Araştırma ve Geliştirme Merkezi

C.G.I.A.R.’ın Bitki Gen Bankaları:

12

GEN BANKALARI BİTKİ GRUPLARI KOLEKSİYON SAYISI

CIAT

63 644

CIMMYT

179 998

ICARDA

bakla,mercimek

122 467

ICRISAT

çekirdekli meyveler,küçük darı

99 957 IITA

yabancı vigna

24 667

ILRI

13 204

IRRI

99 132

WARDA

15 377

TOTAL 666 080

C.G.I.A.R‘a ait Gen Bankalarındaki Germplasm Koleksiyonlarının sayısı

14

Türkiye’de bitki genetik kaynaklarının toplanması ve değerlendirilmesi konusunda çalışmalar XX. Yüzyılın ilk çeyreğinde Türk bilim adamı Mirza Gökgöl tarafından başlatılmıştır.

Dünya’da genetik kaynakların öneminin henüz anlaşılmaya başlandığı dönemlerde, Vavilov ve Harlan ve Zhukovsky gibi ilim adamları ile eş zamanlı olarak, Türkiye’nin her yanından buğday, çavdar, taşyoncası, patates toplamıştır. Topladığı binlerce buğday örneklerini karakterize ederek 18 000’in üzerinde farklı tip ve bunların arasından da 25 adet yeni buğday varyetesi belirlemiştir.

ÜLKEMİZDE BİTKİSEL GEN KAYNAKLARIYLA İLGİLİ ÇALIŞMALAR

15

Yine Prof. Dr. Osman Tosun ve arkadaşları 1938-1975 yılları arasında gerek yurt içinden gerekse yurt dışından sağladıkları serin iklim tahılları, yemeklik ve yemlik baklagiller ile kışlık yağ bitkilerine ait tohum materyalini toplamışlar ve oldukça zengin olan bu materyalin ıslahçıların hizmetine sunulabilmesi amacıyla 15.6.1982 tarihinde Ankara Üniversitesi Ziraat

Fakültesi Osman Tosun Gen Bankasını kurmuşlardır.

Bu gen bankası stoklarında, 459 ekmeklik buğday,

2064 makarnalık buğday, 6106 arpa,

754 yulaf, 159 çavdar, 261 triticale, 2215 nohut, 451 bakla ve

290 adet de mercimek kaynağı saklanmıştır

1963 yılında FAO ile Tarım Bakanlığı arasında yapılan bir antlaşma sonucu Güney Batı Asya Bölgesi’ni içine alan geniş bir alana hitap edebilecek merkezi İzmir – Menemen’de bulunan

“Bitki Araştırma ve İntrodüksiyon Merkezi”

kurulmuştur.

parlak yıldız.gif

16

1992 yılında çıkarılan yönetmelik ile;

Bitki Araştırma ve İntrodüksiyon Merkezi”

Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü’ne bağlanarak, İzmir’deki Tarımsal Araştırma Enstitüsü’nün bünyesine alınmış ve adı “Bitki Gen Kaynakları Araştırma Enstitüsü” olarak değiştirilmiştir. Ancak 2 yıl sonra tekrar Menemen Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü çatısında Bitki Gen Kaynakları Bölümü olarak bir alt birim haline getirilmiştir.

17

18

İzmir’deki merkez dışında 1987 yılında Ankara’daki Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü’nde Birleşmiş Milletler Çevre Programı katkılarıyla başlatılan bir proje ile resmi olarak ikinci bir gen bankası kurulmuştur.

Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü bünyesindeki kurulan Türkiye Tohum Gen Bankası dünyanın 3. büyüklükteki bankası olup 250 000 örnek, 60 000 herbaryun kapasitelidir.

Bugün bu bankada 30 000 örnek, 6 000

herbaryum saklanmaktadır.

GEN BANKALARININ GÖREVLERİ

Ulusal ve uluslararası düzeyde faaliyet gösteren gen bankalarının başlıca görevleri şunlardır;

Ülke bitki genetik kaynaklarının yurt içi ve yurt dışı dağıtımı ile introdüksiyonunu tek elden yapmak ve yurt içi

sonra talep sahibi kuruluşa göndermek

Uluslararası ilişkilerde ülkeyi temsil etmek ve elde edilen bilgileri ilgili kuruluşlara iletmek

Temel ve aktif koleksiyonları oluşturmak, muhafaza etmek, koleksiyon bahçeleri kurmak, kurulmasına yardımcı olmak, muhafazaya alınan materyalin emniyet açısından tekrarlarını kurmak

19

Ülke bitki genetik kaynaklarının toplama, üretim, yenileme, ve değerlendirme programlarını organize etmek, uygulamaya koymak ve gerçekleşmesini sağlamak.

Bitki genetik kaynakları ile ilgili bilgilerin uluslararası standartlara uygun olarak dökümünü yapmak ve yayınlanmasını sağlamak.

Yapılan gözlem çalışmaları sonunda doğada neslinin tükenmesi tehlikesinin bulunduğu belirlenen bitkilerin kaybının önlenmesi için önerilerde bulunmak.

Ülkedeki bitkisel araştırma programlarına yurt dışındaki gen bankalarından materyal temin ederek introdüksiyon çalışmalarına katkıda bulunmak

20

GEN BANKALARININ ÇALIŞMA PRENSİPLERİ

Bitki gen bankaları aracılığı ile

bitki gen kaynağı toplama

çalışmalarının nasıl yapılacağı

Uluslararası Bitki Genetik Kaynakları Kurulu (IBPGR) tarafından standart hale getirilmiştir. Uluslararası

nitelikteki tüm gen bankalarında kaynak toplama ve değerlendirme çalışmaları bu standartlar dikkate alınarak yapılır.

21

Kaynak Toplama

Materyal toplamada ilk amaç, genetik çeşitlilik yönünden olabildiğince fazla materyali toplamak ve böylece materyalin ekolojik özellikler yönünden dağılımını belirlemektir.

3 tip toplama yapılabilir.

 Tohumlu bitki gen kaynaklarının toplanması.

 Kök ve yumrulu bitki gen kaynaklarının toplanması.

 Meyve türlerinin gen kaynaklarının toplanması.

22

Materyalin Değerlendirilmesi

Gen merkezine ulaşan materyal genel olarak 2 işleme tabi tutulur.

23

 Özellikle tohumlu bitkilerde depolama, dağıtım ve karakter belirleme çalışmalarında kullanılmak üzere yeterli miktarda taze ve temiz materyal sağlamak için üretim yapılır.

 Örnekler üzerinde karakter belirleme çalışmalar

yapılır.

Üretim ve Yenileme

Gen bankalarında üretim çalışmaları 3 amaçla yapılır.

1. Depolanacak tohumlarda çimlenme oranı belli düzeyin altına (% 50-80) düştüğünde üretim yapılır.

2. Elde mevcut tohum stokları yeterli miktarda olmadığında da üretim yapılması gerekir.

3. Toplanan tohum materyali karakter belirleme çalışmaları için yeterli miktarda değil ise üretim yapılır.

24

Karakter Belirleme:

Gen kaynağı olarak toplanmış materyalin karakter belirleme çalışmaları yapılıncaya kadar ıslah programlarında kullanılması mümkün değildir. Bu nedenle materyalin genetik yapısının bitki ıslahçılarının yararlanabileceği şekilde belirlenmesi gereklidir.

25

Bilgi Depolama(Dökümantasyon)

Bitkisel gen kaynaklarının depolandığı gen

bankalarında materyal üzerinde yapılan değerlendirme

sonuçları depolama merkezinde depolanır. Bu bilgiler

çeşitli kullanım alanlarına gerekli kaynağı sağlayacak

şekilde kataloglar haline getirilerek yayınlanır

Bu muhafaza yönteminde bitki türlerinin kendi doğal habitatlarında muhafazası söz konusudur. Bu yöntemin en büyük avantajı bitkilerin evrimlerinin devam etmesidir.

Bunun yanında insitu muhafaza ile daha geniş örnekleme ve genetik çeşitliliğinin korunması da mümkün olmaktadır. Ayrıca aynı alanda flora ve faunanın bir arada muhafazası da söz konusu olduğundan bu iki sektörün gen havuzlarını içerir.

BİTKİ GENETİK KAYNAKLARINI SAKLAMA YÖNTEMLERİ

İnsitu Muhafaza (Doğal Ortamda):

27

Ex-situ Muhafaza:

Ex-situ muhafaza, yani bitkilerin habitatları dışında gen bankalarında;

muhafaza bahçeleri, botanik bahçeleri, arboretum vb. plantasyonlarda veya kültür ortamlarında (İn-vitro) muhafazasıdır.

28

Tohum Gen Bankaları

Ex-situ muhafaza yöntemleri içinde en uygun yol, tohumların soğuk odalarda depolanması esasına dayalı yöntemdir. Tohum gen bankası olarak da adlandırılan bu muhafaza koşulları yüksek oranda rutubet içeren, kurutulduğunda ve/veya soğukta saklandığında canlılıklarını kaybeden REKALSİTRANT (İnatçı) tohum tipleri için uygun değildir. Tohum gen bankalarında rutubetleri düşürülebilen ve düşük sıcaklıklara toleranslı olan ORTODOKS tipte tohumlar muhafaza edilebilir

29

Kurutulan tohumların yeniden rutubet alarak canlılıklarını kaybetmelerini önlemek için ya soğuk odaların rutubetleri kontrol edilmeli, ya da hermetik olarak kapatılmış özel muhafaza kutuları kullanılmalıdır. Genelde soğuk odalarda rutubet kontrolü oldukça masraflı olduğundan muhafaza kutularının seçimi önem kazanmaktadır. Bu amaçla cam şişe ve kavanozlar, metal kutular, alüminyum kaplı tohum zarfları kullanılmakta ve bunların ağızlarının iyice kapatılmasına özen gösterilmektedir.

Tohum gen bankalarında soğuk odalarda, rutubetin kontrol edildiği şartlarda muhafaza edilecek Ortodoks tipteki tohumlar baz ve aktif koleksiyonlar sırasıyla – 18⁰C/-20 ⁰ C‘de uzun süreli (50-100 yıl), 0^oC’de orta süreli muhafaza edilirler

30

.

31

Arazi Gen Bankaları

Exsitu muhafazanın bir diğer yöntemi olan arazi gen bankalarında muhafaza, muhafaza bahçeleri, botanik bahçeleri veya arberetum gibi plantasyonlarda bitkilerin yetiştirilerek saklanması esasına dayanır.

Tohum vermeyen, vejetatif olarak üreyen bitki türleri ile rekalsitrant tohumlu bitki türleri bu tip gen bankalarında muhafaza edilebilmektedir.

32

İn vitro Gen Bankaları

Bu yöntem ile ilgili oldukça geniş araştırmalar yapılmaktadır.

Bununla beraber tohum vermeyen yumru, soğan veya rizom gibi vegetatif olarak üreyen bitki türlerinin ve rekalsitrant tohumlu türlerin muhafazasında bir alternatif Exsitu muhafaza yöntemi olarak IBPGR (1986) tarafından önerilmektedir.

33

Biyoteknolojide, Moleküler Biyolojide ve İn-Vitro kültüründe yaşanan gelişmeler Bitki Gen Kaynaklarının muhafazası ve yönetimlerinde ileri teknolojiler sunmaktadır.

Çok iri tohumların (taşınması zor) toplama işi, mesafenin gen bankasına olan uzaklığının fazla olmasından ve örneklerin canlılığını muhafaza etmediği durumlarından dolayı problemdir. Teknolojideki gelişmeler bu tür problemli türlerin toplanmasında faydalı çözümler sunmaktadır.

34

Kakao tohumlarının havasız ortama dayanıksız olmasından dolayı hızla örnekler bozulduğundan doğrudan tarladan örnek toplanması sınırlıdır.

Kokonat da asıl zorluk tohumun çok büyük olmasından dolayı standart tohum toplamanın bir sorun olmasıdır. Geliştirilen İn Vitro teknikler sayesinde Kokonat da küçük zigotik embriyonun alınması ve steril şartlarda taşınarak laboratuarda inokülasyonu ve kültür ortamında çoğaltılmasını mümkün kılmıştır.

İn vitro toplama metodu; daha çok yağ palmiyesi, yem bitkileri, muz, kahve, üzüm, Prunuslar ve narenciyede kullanılmaktadır.

35

İn vitro muhafazanın bir çok avantajı vardır:

Materyal patojen açısından test edilmiş uygun alanlarda muhafaza edilebilir.

Doku kültürleri çevresel etkilere maruz kalmazlar.

In vitro yönteminde; gelişmenin azaltılmasıyla, gelişme odalarında daha az yere ihtiyaç duyulmasını sağlar. Bu şekilde gelişme odaları binlerce genotipin muhafazasını sağladığı gibi kültür ortamına hastalık ve zararlıların bulaşmasını da engeller.

İn vitro depolama; germplasmın değişimi ve hareketi esnasındaki uzun karantina prosedürlerini elemine eder.

36

Vejetatif olarak çoğaltılan ve inatçı tohum üreten türlerin muhafazası için birçok in vitro teknik geliştirilmiştir.

Genellikle 2 başlık altında toplanır.

Gelişimi yavaşlatarak muhafaza

Sıvı azot içersinde çok düşük sıcaklıklarda dondurarak muhafaz (Cryopreservation)

37

Bitki genetik kaynaklarının kryoprezervasyon tekniği ile muhafazasında bitkisel materyal olarak;

- sürgün uçları ve meristemler - kültüre alınmış hücreler

- somatik embriyolar - protoplastlar

- embriyo, endosperm

- polen, anter, ovul, tohum

gibi bitki organ ve organelleri kullanılabilmektedir.

Cryopreservation

-196 ⁰C’de sıvı nitrojendeki koruma orthodoks olmayan tohumlarda, vejetatif çoğalan türlerde ve biyoteknolojik ürünlerde germplasmlarının uzun dönem korunması için olanak sunar (Engelmann, 2004) .

Bu sıcaklıkta hücre bölünmesi ve metabolik aktiviteler tamamen durur ve materyal çok uzun süre muhafaza edilebilir.

Bu işlem o şekilde yapılmalıdır ki depolanmış materyalin canlılığı ve biyolojik fonksiyonları muhafaza edilmeli ve çözülmeden sonra gelişme tekrar sağlanmalıdır.

41

Çözeltinin camlaştırılması temeline dayanan sıvı nitrojende koruma teknikleri, sıcak ve tropikal türlerin kallus, sürgün, somatik ve zigotik embryolar ve hücre suspansiyonu gibi tüm explant tiplerinde başarılı şekilde uygulanabilir. Sıvı nitrojende koruma protokolündeki gelişmeler vejetatif çoğalan türlerde rekalsitrant tohum özelliği gösterenlere nazaran daha başarılı ilerlemeler sağlanmıştır.

42

Sıvı nitrojen içinde soğukta muhafaza

tekniklerinin soğuk zararını minimize etmek için çeşitli yıllarla modifiye edilmiş olmasına rağmen atılması

gereken 3 adım vardır.

1. Dondurulacak materyal, soğuktan koruyucu materyallerle muamele edilerek soğuk zararından

korunmaya ihtiyaç duyar. En fazla kullanılan kimyasallar dimetil sulfoksid (DMSO), etilen glikol, gliseral, mannitol, prolin vs.’dir. Bunlar genellikle % 10’dan daha az (W/V) konsantrasyonlarda kullanılır ve dondurma esnasında sulandırılmış doku ve hücrelerin canlı olma süresini uzatırlar.

43

2. İki adımlı bir soğuklatma işlemi çoğu bitki materyalleri için tavsiye edilir. Çünkü – 33 den – 40 dereceye kadar sıcaklıklarda çoğu bitkinin canlığında nisbi kayıplar meydana gelir.

Pratik olarak sıvı nitrojendeki depolamadan önce ilk soğutma – 40 santigrat dereceye doğru hızlı yapılmalıdır.

44

3. Hızlı ısıtma çözülme esnasında gerekli bir işlemdir ve soğukta muhafaza edilmiş materyali ihtiva eden tüp direk sıcak suya (30 – 40 ^oC) daldırılabilir. Bu işlem bazen eritmek için birkaç saniye sürdürülür.

45

Günümüzde soğukta muhafaza teknikleri 80’den fazla türde çalışılmıştır. Bununla birlikte günümüzde kullanımı sadece yağlı palm ve patatesle sınırlı kalmıştır.

46

BİTKİSEL GEN KAYNAKLARININ SAKLANMASINA İLİŞKİN YAPILAN ÇALIŞMALAR :

Çilek Genotiplerinin İn Vitro Depolanması (M.

Coman, V. Isac, P. Mladin, A. Popescu)

Çilek için soğukta depolama şartları altında gen plasmlarının in vitro da muhafazası GA₃ eklenmesiyle yapılmıştır. – 4 ⁰C de optimal koşullar altında in vitro büyüme içerisinde farklı zaman aralıklarında çilek için 8 aydan 1 yıla kadar olan süreler dahilinde bu işlem yapılmıştır. invitro soğuk şartlar altında korunan küçük sürgün uçlarından elde edilen bitkiler büyütüldüğünde bitkiler arasında herhangi bir genetik değişkenliğin kanıtı bulunamamıştır.

47

KIYAMET GEN BANKASI (Doomsday Vault)

Norveç'in Svalbard Adası'na yapılan Kıyamet Ambarı, yeryüzündeki tüm bitkilerin tohumları saklanıyor. 1983

yılından beri Norveç'te yürütülen ''Küresel Tohum Deposu''

projesiyle, herhangi bir felaket durumunda, Nuh'un gemisi efsanesinin gerçek olması amaçlanıyor.

Duvarları nükleer bombalara bile dayanıklı olarak inşa edilen bu ambarda, dünyada nükleer bir savaş, küresel ısınma gibi herhangi bir felaketin ardından geride kalabilen insanlığın soyunu devam ettirebilmesi için, dünyanın dört bir yanından gelen yaklaşık 4 milyon farklı tohum saklanıyor.

Kuzey Kutbu`na 1000 kilometre uzaklıkta, BM Gıda ve Tarım Örgütü ile Uluslararası Biyoçeşitlilik araştırma grubunun

oluşturduğu Küresel Hasat Çeşitliliği Örgütü ve Norveç hükümeti tarafından yaptırılan Svalbard ambarında, hava sıcaklığı bazı

tohumların 1000 yıl yaşayabildiği eksi 18 dereceye kadar düşürülüyor

ABD, İngiltere, Norveç, Almanya, İsviçre ve Kanada`dan devlet fonları aktarılıyor.

Dünya üzerindeki tüm tohum çeşitlerini biraraya getirmeyi hedefleyen ambarın amacı, gelecekte dünyanın başına gelebilecek nükleer savaş, meteor düşmesi veya iklim değişimi gibi bir felaket durumunda, tohum çeşitliliğinin korunmasını

sağlamak. Alman asıllı Amerikalı araştırmacı-gazeteci F. William Engdahl, tarım sektörünü elinde tutan GDO devlerinin insanlık için gerçek bir kıyamet

yaratacağını söylüyor

SPONSORLARI: Bill-Melinda Gates Vakfı

- Tarım kimyasalları devi ABD'li DuPont / Pioneer Hi-Bred!

- Yine bir ABD'li GDO devi Monsanto!

- İsviçre menşeli GDO tohum ve tarım kimyasalları şirketi Syngenta!

Küresel bir felaket senaryosu karşısında, bitki türlerinin yeniden kök salması için inşa edilen ve 'insanlığın son umudu' olarak nitelendirilen 'Kıyamet

Ambarı'na, geçtiğimiz sonbaharda artan sıcaklıklar nedeniyle eriyen buzlardan arta kalan sular sızdı.

Şu an 500 milyona yakın tohum muhafaza ediliyor

Plataberget Dağı’nın yaklaşık 120 metre içerisinde yer alan mahzene en çok tohum gönderen ülkeler arasında Türkiye 15.

sırada yer alıyor.

mahzenin üzerini kaplayan buzul tabakası aşırı sıcaklar nedeniyle eridi ve ambar su alıyor.