PEYZAJ VE SÜS BİTKİLERİ PROGRAMI
Samsun Meslek Yüksekokulu
PSB120- Süs Bitkileri Islahı
Prof. Dr. Fisun Gürsel ÇELİKEL
PSB120 Süs Bitkileri Islahı
Bitki Islahı
• Bitki Islahı, herhangi bir bitki türünde istenilen özellikleri elde etmek için genetik yapıyı değiştirme sanat ve
bilimidir.
• Bitki ıslahı, istenen özelliklere sahip yeni bitki çeşitleri elde etmek için, insan eliyle uygulanan melezleme ve seleksiyon gibi yöntemlerine verilen genel isimdir.
Bitki Islahının Amaçları
• Bitki ıslahçısının temel amacı:
– Bir ya da birden fazla karakteri geliştirilmiş bir çeşit/anaç
– Hibrit çeşit üretimine yönelik ebeveyn
Genel ıslah amaçları
• Verim artışı
• Kalitenin yükseltilmesi
• Olumsuz ve çevre koşullarına dayanıklı çeşit
• Hastalık ve zararlılara dayanıklı çeşit
Süs bitkilerinde özel ıslah amaçları
• Muhafaza ve taşımaya dayanıklı çeşit
• Estetik görünüme sahip bitki
• Kesme çiçeklerde en önemli kalite kriterleri, sap boyu uzunluğu ve vazo ömrünün uzun olması
• İç mekan süs bitkilerinde kompakt yapının sağlanması ve raf ömrünün uzunluğu
Süs bitkilerinde özel ıslah amaçları
• Genel olarak süs bitkilerinde
– bitki forumunun düzgün olması, – çiçek rengi ve kokusu,
– çiçek ömrü,
– çiçeklenme zamanının ayarlanması – bitki boyu, sap boyu
– yaprak renk ve formu önemli kriterleri
oluşturmaktadır.
Bitki ıslahçısı
İyi bir ıslahçının bitki çalışabilmesi için değişik bitki bilimlerini bilmesi gerekmektedir.
• - Botanik
• - Genetik
• - Bitki fizyolojisi
• - Fitopatoloji
• - Entomoloji
• - Bitki biyokimyası
• - İstatistik
• - Bilgisayar bilimleri
Islah stratejisinin temel unsurları;
• Türün morfolojik, fizyolojik ve patolojik özelliklerini tanımlamak
• Üretici, tüketici ve sanayicinin talepleri doğrultusunda ıslah amaçlarını oluşturmak
• İstenilen karakterleri taşıyan yeni gen kaynaklarını bulmaya çalışmak
• Üzerinde çalışılan karakterleri kodlayan genleri klasik/biyoteknolojik yöntemlerle bitkiye aktarmak
• Geliştirilmiş ıslah hatlarının ve çeşit adaylarının performansını standart çeşitlerinki ile lokal çevre koşulları altında karşılaştırmak
• Standart çeşitlerden daha üstün olduğu belirlenen ıslah hatlarını ve çeşit adaylarını tescil edip damızlıklar kurup yaygınlaştırmak
Bitkinin Üreme Biyolojisi
• Bitkilerin nesillerinin devamı ve çoğaltılmaları üreme yolu ile olmaktadır. Bitkilerde üreme ikiye ayrılır:
– Eşeysiz üreme – Eşeyli üreme
• Eşeysiz üreme, döllenmeye gerek olmaksızın genetik yapının aynen korunarak, doku ve bitki organ ya da parçalarının çoğaltılmasıdır.
• • Eşeyli üreme, çiçeğin tozlanması ve döllenmenin meydana gelmesi ile tohum elde edilerek meydana gelen çoğaltmadır.
KISIRLIKLAR
• Kısırlık
a) eşey organlarındaki morfolojik noksanlıklar veya yetersizlikler
b) genetik veya sitoplazmik nedenlerle normal eşey hücrelerinin (gametlerin) oluşmaması, bu nedenle dölleme ve döllenme yeteneğinden veya her ikisinden birden yoksun kalma veya bazı bitkilerde embriyo ve endospermin gelişmemesidir.
Morfolojik kısırlıklar
• Eşey organlarındaki yapı noksanlıkları veya yetersizlikleri nedeniyle oluşan kısırlıklardır.
• Genetik olarak kontrol edilebildiği gibi çevre koşullarının etkisi altında geçici olarak da ortaya çıkabilmektedir.
Genetik-sitoplazmik nedenlerle oluşan kısırlıklar
Genellikle erkek kısırlığı şeklinde görülür.
• Bitkiler morfolojik yapı nedeniyle doğal olarak kastre edilmiş durumda bulunur.
• Islahçılar ve hibrit tohum üreticileri bu özelliği rahatlıkla, kullanırlar.
• Erkek kısırlığı meydana geliş biçimine göre 3 farklı şekilde görülür.
• a) Genetik erkek kısırlığı
• b) Sitoplazmik erkek kısırlığı
• c) Genetik-sitoplazmik erkek kısırlığı
SÜS BİTKİLERİNDE KISIRLIK
• Vejetatif olarak çoğaltılan süs bitkilerinin bir kısmı parklarda, bahçelerde, refüjlerde gölge amacıyla veya güzel çiçekleri olan süs ağaçları olarak kullanılmaktadır.
Ancak bu ağaçlarda meyve veya tohum oluşması istenmez.
• Kaldırıma düşerek ezilen meyveler kirlenmeye neden olur.
• Kayganlaşan zemin nedeniyle istenmeyen kazalar yaşanabilir.
• İnsanların üzerine düşen meyveler kıyafetlerde lekelere neden olabilir
SÜS BİTKİLERİNDE KISIRLIK
• Rüzgarla tozlanan türlerin çiçek tozları bazı insanlarda alerjik reaksiyonlara neden olur.
• Kavak bitkilerinin uçuşan pamukları aslında tohumdur.
Alerjik olmasa da ağıza- buruna kaçmakta ve rahatsızlık verir.
• Bunun nedenle süs bitkilerinde de kısır çiçekleri olan çeşitleri geliştirme oldukça önemlidir.
Eşeysel uyuşmazlık
Heteromorfik Uyuşmazlık
• Bir tür içinde farklı morfolojik çiçek tiplerini ve genellikle stil uzunluğunu ifade etmektedir.
• Bu nedenle heterostili olarak da bilinir. Süs bitkilerinde Distili ve Tristili şeklinde görülmektedir.
Eşeysel uyuşmazlık
• Homomorfik uyuşmazlık (Kendine uyuşmazlık)
• Kendine tozlanmayı önler
• Yabancı tozlanmayı ve döllenmeyi teşvik eder
• Kültür bitkileri ve bunların yabani akrabaları arasında yaygındır
• Çiçek tozu ve stigma hücreleri arasında biyokimyasal iletişimi gerektirir.
BİTKİ ISLAHI
• Islah metotları
– Seleksiyon ıslahı
– Kombinasyon (melezleme) ıslahı
– Heterosis ıslahı – Mutasyon ıslahı – Poliploidi ıslahı
21. Yüzyılda bitki ıslahı
– Seleksiyon – İn vitro ıslah – Moleküler ıslah – Transgenik ıslah
Islahta başarıyı neler etkiler?
• İç faktörler
– Morfoloji – Fizyoloji
– Genetik Yapı
– Üreme biyolojisi
Dış Faktörler
– Ekoloji – Yetiştirme
İstatistik ve deneme deseni
Bitkiyi Tanımak
Genetik Kaynaklar
• Genetik kaynaklar canlı gen bankalarıdır.
• Bitkisel üretimde verim artışı sağlanmasının ve idamesinin garantisidir
• Hastalık, zararlı ve olumsuz çevre şartlarına dayanıklılık için vazgeçilmez kaynaktır.
• Farklı tat ve lezzetlerin yanında süs bitkileri açısından farklı renk, koku, çiçek ömrü uzunluğu gibi parametrelerin kaynağıdır.
• Genetik kaynak olmadan yeni çeşit, yeni çeşit olmadan üretim artışı, olmaz.
Genetik Kaynaklar
• Bitki ıslahçılarının ihtiyacı olan genlerin sağlandığı, genetik farklılık içeren;
– popülasyonlar, – yabanî türler
– bunların geçiş formları, – yerel çeşitler,
– geliştirilmiş çeşitler
– ve özel amaçlar için geliştirilmiş ıslah
materyalleri
Genetik Kaynaklar
• Popülasyon: Belirli bir bölgede yaşayan aynı türe ait bireyler topluluğudur.
• Yabani form: Bir türün ilk olarak kültüre alındığı yer.
• Geçiş formu: Yabani formun , kültüre alınmasıyla olumsuz özelliklerinin giderilerek insanlar tarafından kullanılabilir hale gelmesine denir.
• Kültür formu: İnsanlar tarafından kullanılabilir hale dönüşümüne verimli ve kaliteli olmasına denir.
• Yerel çeşit: Çiftçilerin süregelen yetiştiricilik dönemleri boyunca beğenileri doğrultusunda seleksiyonla ıslah ettikleri ve bulundukları yöreye uyum sağlamış olan bir kültür bitkisine ait çeşitlerdir.
Islahta Bilimsel Hedefler
• Adaptasyonun sağlanması
• Verimin artırılması
• Kalitenin iyileştirilmesi
• Dayanıklılığın sağlanması
- Hastalıklara - Zararlılara -Olumsuz çevre şartlarına
• Dayanıklılık ıslahı
– Abiotik streslere dayanıklılık ıslahı (yüksek ve düşük sıcaklık, kuraklık, rüzgar, don, tuz…)
– Biotik streslere dayanıklılık ıslahı (böcek, virüs, bakteri…)
Seleksiyon Islahı
• Doğal olarak meydana gelmiş bir varyabiliteye sahip popülasyonlardan ıslah amaçlarına uygun bitki seçip, bunlara daha fazla döl verme şansı tanıyarak gerçekleştirilir.
• Bitki ıslahı temel olarak seleksiyona dayanır ve tüm ıslah yöntemlerinde bir seleksiyon aşaması vardır.
• Seleksiyon ıslahında, ıslahçı genetik varyasyon yaratmaz, mevcut olan varyasyondan yararlanır.
• Diğer yöntemlerde ise önce varyasyon yaratılır, daha sonra varyabiliteye sahip popülasyon içinden seçim yapılır.
• Seleksiyon ıslahında bitkilerin kalıtımsal yapıları değiştirilmez.
Seleksiyon Islahı
• Neler Yapılmalı
– Morfolojik gözlemler – Hastalık gözlemleri – Kalite gözlemleri
Nasıl Yapılmalı
– Doğal şartlarda seleksiyon
– Kontrollü şartlarda seleksiyon – Moleküler seleksiyon
Neden seleksiyon?
– Genetik saflaşmanın sağlanması – İstenen özelliklerin seçilmesi
Seleksiyon Islahı
• Seleksiyon ıslahı, bitki türünün çoğaltma tekniğine, döllenme biyolojisi ve yaşam süresine, seleksiyonla ıslah edilmek istenen karakter veya karakterlerin sayısına, bu karakterlerin döllenmeden önce veya sonra ortaya çıkışına, kalıtım duruma göre farklılıklar gösterir.
Seleksiyon ıslahı üç değişik biçimde uygulanır:
- Toplu seleksiyon - Teksel seleksiyon - Klon seleksiyonu
Kombinasyon (melezleme) ıslahı
• Melezleme; iki veya daha fazla sayıda bitkide bulunan arzu edilen özelliklerin tek bir bitki üzerinde toplanması için bu bitkilerin yapay olarak döllenmesidir.
• Amaç
– Verim artışı
– Hastalıklara dayanıklılığın sağlanması – Kalitenin yükseltilmesi
– Olumsuz çevre şartlarına dayanıklılığın artırılması – Adaptasyonun artırılması
– Herhangi iki veya daha fazla özelliğin geliştirilmesi
Melezleme
• Akrabalık derecesi
- Aynı tür
- Akraba türler
- Yakın akraba türler - Uzak akraba türler
- Akraba olmayan türler
• Melezin türü
– Tekli melez – Çoklu melez – Geriye melez
• Melezleme şekli – Doğal yöntemler
– Kontrollü şartlarda yapılan melezlemeler
Heterosis ıslahı
• Hibrit çeşitler, üstün özellikleri nedeniyle sebze ve süs
• bitkilerinde tercih ediliyor.
• F1 hibrit olarak da adlandırılırlar.
• Bu çeşitler, iki ya da daha fazla sayıdaki homojen yapılı bitkinin melezlenmesinden elde edilen tohumların
üretimde kullanılır.
• Homojen yapıda başlangıç materyali ile melezlemenin yapılması oldukça önemli.
Heterosis ıslahı
• Heterosis ıslahı ile elde edilen F1 hibrit generasyonu, kendilerini oluşturan ebeveynlerin ortalamalarına göre
– Daha yüksek güç – Daha yüksek kuvvet – Daha yüksek verimlilik
– Daha yüksek büyüme hızı
– Hastalık, zararlı ve olumsuz çevre şartlarına daha yüksek dayanım
gösterirler.
Mutasyon Islahı
• Mutasyon bir organizmada birdenbire / aniden meydana gelen kalıtsal değişimlerdir.
• Doğada mutasyonlar oldukça düşük oranlarda görülür.
• Mutasyonlar genellikle ölümcül değişikliklere yol açar.
• Özellikle beslenme, sıcaklık, doğal radyasyon, kimyasal maddeler ve yüksek oksijen basıncı gibi dışsal etkenler doğal mutasyonlara neden olabilir.
Mutasyon Islahı
• Genetik varyabiliteyi arttırarak seleksiyona temel olacak bir araç olmalıdır.
• Bir çeşidin bilinen özelliklerini değiştirmeden bir ya da birkaç özelliğinin değiştirilmesi için kullanılır.
• Özellikle;
– Melezleme ile sınırlı bir varyasyon elde edilebiliyorsa
– Geliştirilmesi istenen özelliklerin aktarılacağı genlerin kaynakları bilinmiyorsa
– Partenokarpinin ve apomiksisin görüldüğü tür ve çeşitlerde – Tohumlarının çimlenme gücünün yetersiz olduğu drumlarda
Varyasyon elde etmek için en mutasyona başvurulur.
MUTASYON ISLAHI
• Avantajları
– Bilinen ve kabul gören bir çeşidin sadece önemli birkaç özelliğinin değiştirilmesi
– Somatik mutasyonların klonal çoğaltma yoluyla kısa zamanda izole edilebilmesi
– Mutasyon ıslahı ile klasik melezleme ıslahı çalışmalarındaki uzun zaman gereksiniminin ortadan kalkması
• Dezavantajları
– Meriklinal ve sektöriyel yapıdaki kimeraların izolasyonundaki zorluklar – Mutasyon sadece birkaç tabaka üzerine yerleştiğinde periklinal yapıdaki
yeni formun stabilitesinin korunmasının zor olması
– Yaratılan mutasyonun melezlemelerle aktarılması konusunda tahminin güç olması
Kimera: bitki üzerinde farklı iki genetik yapının bulunması örnek; Petunya
Biyoçeşitlilik
• Her yerde (karada ve suda) yaşayan canlıların oluşturduğu çeşitliliğe denir.
• Çeşitlilik (diversity): flora (bitkisel ortam)+
fauna (hayvansal ortam)
• Biyoçeşitlilik
– Genetik çeşitlilik, – Tür çeşitliliği
– Ekositem çeşitliliği
Biyoçeşitlilik
• Genetik çeşitlilik: bir tür, popülasyon, varyete yada ırk içindeki genetik çeşitliliği ifade eder.
• Tür çeşitliliği: belli bir bölgedeki, alandaki ya da tüm dinyadaki türlerin farklılığını ifade eder (yabani form, geçit formu, kültür formu).
• Ekosistem çeşitliliği: bir ekolojik birim olarak karşılıklı etkileşim içinde olan organizmalara topluluğu ile fiziksel çevrelerinin oluşturduğu bütünle ilgilidir
.
Gen merkezi
• Bir türün anavatanı olmamakla birlikte en fazla yayılış ve çeşitlilik gösterdiği alandır.
• Anavatan (orjin) ise bir türün yabani formlarının ilk olarak meydana geldiği yeri ifade eder.
• Gen merkezleri
– Primer gen merkezi (makro); bitkilerin ilk olarak kültüre alınmaya başlandığı yer (geniş alanlar)
– Sekonder gen merkezi (mikro); bitkilerde daha küçük alanda az yayılış ve çeşitliliğin görülmesi
Gen merkezi
• Makro gen merkezleri
– Çin Gen Merkezi
– Hindistan Gen Merkezi – Orta Asya Gen Merkezi – Yakın Doğu Gen Merkezi – Akdeniz Gen Merkezi – Etiyopya Gen Merkezi
– Meksika ve Orta Amerika Gen Merkezi – Güney Amerika Gen Merkezi
• Ülkemiz Yakın doğu ve Akdeniz makro gen merkezlerinin kesiştiği noktada yer almaktadır.
Gen merkezi
• Mikro gen merkezleri
– Trakya ve Ege
– Güneydoğu Anadolu – Kayseri ve Civarı
– Erzurum-Ağrı
– Samsun-Tokat-Amasya
Türkiye’nin bitkisel çeşitliliğin zenginliği
• Endemik bitkice zengin
• Yakın doğu ve Akdeniz makro gen merkezlerinin kesiştiği noktada yer almaktadır.
• Önemli göç yolları üzerinde bulunmaktadır
• Bir çok türün anavatanıdır.
• Çok farklı ekolojik koşullara sahiptir (3 tarafının
denizlerle çevrili olması, değişen yükseltiler, farklı toprak yapıları ve iklim koşulları)
• 3 farklı fitocoğrafik bölgenin kesiştiği noktadadır (Avrupa- Sibirya, Akdeniz, İran-Turan).
Ülkemizde Yapılan Süs Bitkileri Islah Çalışmaları
• Günümüzde süs bitkilerinde farklı amaçlar hedeflenerek ıslah çalışmaları yapılmaktadır.
• Ülkemizde süs bitkileri ıslah çalışmaları son yıllarda bir atılım içerisindedir.
• Yalova’da Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü (ABKMAE) 2004 yılında sonuçlandırılan sera ve bahçe tipi güllerin melezleme ıslahı süs bitkilerinde yapılan ilk ıslah çalışmasıdır.
Ülkemizde Yapılan Süs Bitkileri Islah Çalışmaları
• 2013 yılında dört şakayık (Paeonia spp.) çeşidinin ıslahçı hakkı tescil edilmiş ve üç tanesi özel sektöre
devredilmiştir.
• Tescil edilen bu 4 şakayık çeşit isimleri
– Kaya – Eful
– Alev Topu – Tombak
• Şakayık bitkisi üzerine melezleme ile ıslah ve çeşit geliştirme çalışmaları devam etmektedir.
Ülkemizde Yapılan Süs Bitkileri Islah Çalışmaları
• 2014 yılında sonuçlanan ‘Türkiye Geofitlerinin Kültüre Alınması, Yeni Tür ve Çeşitlerin İlgili Sektörlere
Kazandırılması’ isimli proje kapsamında;
– 25 acı çiğdem (Colchicum L.),
– 4 ballı sarımsak (Netaroscordum ), – 3 kum zambağı (Pancratium L.), – 20 lale (Tulipa L.),
– 4 mührüsüleyman (Polygonatum ), – 4 sümbül (Hyacinthus L.),
– 46 süsen (Iris L.),
– 54 şakayık (Paeonia L.), – 16 ters lale (Fritillaria L.),
Ülkemizde Yapılan Süs Bitkileri Islah Çalışmaları
• Bu çalışmalar genetik kaynaklarımızın korunması ve süs bitkileri alanında değerlendirilmesi açısından önemli
çalışmalardır.
• Son yıllarda doğal bitkilerde kültüre alma çalışmaları ile gen havuzlarının oluşturuluyor olmasının yanı sıra
karanfil, gül, zambak, lale, sıklamen ve çim gibi ekonomik değeri yüksek olan türlerde de ıslah
programlarının başlatılmış olması sektörün geleceğine dair umut verici gelişmelerdir.
YARARLANILAN VE ÖNERİLEN KAYNAKLAR
• Balkaya A. 2017. Bitki Islahı Ders Notları. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Samsun.
• Çelikel FG. 2014. Süs Bitkileri Ders Notları. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Samsun.
• Çelikel FG. 2015. Süs bitkilerinde tohumluk (tohum, fide, fidan, soğan) üretimi ve kullanımı. SÜSBİR Dergisi. (3): 32-33.
• Ellialtıoğu Ş. 2008. Hibrit Çeşitler ve Melezleme. Bilim ve Teknik. 94-97.
• Ellialtıoğlu Ş., Erdoğan V. Bahçe Bitkilerinin Islahı Ders Notları.
acikders.ankara.edu.tr (erişim tarihi: 17.03.2020).
• Gülbağ F. 2015. Türkiye’de Süs Bitkileri Islah Çalışmaları. TÜRKTOB.12-15.
• Kaya Y. Bitki Islahı ve Çeşit Geliştirme. mku.edu.tr. (erişim tarihi: 17.03.2020)
• Kaya E.,Aslay M., Saraç Y., Erken K., Hocagil M.M., (2014). Süs Bitkileri Çeşit Kataloğu. Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü.
Yalova.
