Türkiye’de ve Dünyada Tohum Gen Bankalarına Genel Bir Bakış
| Oğuz Diricanlı Ziraat Mühendisi | Prof. Dr. Meltem SESLİ MCBÜ TEYO Öğretim Üyesi |
Özet:
Her ülke dünya üzerinde bulunduğu kendine has topoğrafik yapı ve coğrafya şartlarından dolayı bitkisel kaynaklı çeşitli gen kaynaklarına sahiptir. Bu bakımdan ülkede mevcut gen kaynaklarının korunabilmesi için bitkisel çeşitliliğin muhakkak muhafaza edilmesi gerekir. Muhafazada ana amaç bitkilerin sergiledikleri genetik çeşitliliğin korunmasıdır. Bitkilerin sahip oldukları genetik çeşitlilik, tüm bitki veya bitkinin bir parçasının canlı ve sağlıklı tutulması ile muhafaza edilebilir. Genetik kaynak özelliği olan bitki materyalinin yayılarak çeşitlilik göstermiş olduğu bölgeden toplanarak genetik çeşitliliğin korunması ve devam ettirilmesi amacıyla koruma altına alındığı ve özel depolama koşullarına sahip olan kuruluşlara Bitki Gen Bankaları denilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Tohum, muhafaza, Bitki genetik kaynakları, Dünya Tohum Gen Bankaları, Türkiye Tohum Gen Bankası (TTGB)
Giriş:
Tohumlar yüzlerce, hatta binlerce yıl yaşayabilir. Rus bilim adamları Şubat 2012 yılında Sibirya bölgesinde donmuş toprak (permafrost) altında 38 metre derinlikte bir yuvada 800.000 adet başka tohumlar ile birlikte buldukları 32.000 yıllık bir tohumdan dar yapraklı çiçekli Silene/Nakil çiçeği bitkisi’ni (Silene stenophylla) yeniden elde ettiklerini açıklamışlardır.
Tohum dokusu, toprağa nakledilene kadar test tüplerinde büyütülmüştür. Böylelikle uygun koşullar altında bitki DNA’sının geçen uzun süre zarfında bile canlılığını koruduğu tespit edilmiştir. 2006 yılı itibariyle dünya genelinde yaklaşık 1.300 gen bankasında tohum olarak depolanan yaklaşık 6 milyon belirli bir popülasyonun numunesi bulunmaktadır (Balkaya, A., & Yanmaz, R. 2001). Ana gen merkezleri ve çeşitlilik merkezlerini barındıran Türkiye, küresel düzeyde önem taşıyan ürünler ve yem bitkileri için önemli bir menşei merkezidir. Bu ürünlerin birçoğunun yerel çeşitleri geleneksel yetiştiricilik sistemlerinde ve meralarda hala kullanılmakta, ürünlerin yabani akrabaları ve endemik çeşitler farklı ekosistemlere ait doğal habitatlarda bulunmaktadır. Türkiye bitki örtüsündeki 9500 bitki türünden 3000’i ile yüksek bir endemik oranına sahiptir. Türkiye, birçok ürün için de mikro gen merkezidir. Mevcut bitki çeşitliliğinin korunmasının önemi bilinmekte ve çeşitli muhafaza programları uygulanmaktadır.
Türkiye, bitki genetik kaynaklarını korumaya başlayan önder ülkelerden biridir ve ex situ muhafaza alanında 1960’lardan bu yana büyük deneyim kazanmıştır. Ulusal Bitki Genetik Kaynakları ve Bitki Çeşitliliği Programı (NPGRDP) Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı, Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü (ETAE) koordinasyonunda uygulanmakta ve çiftçi şartlarında muhafaza dahil olmak üzere, yerinde (in situ) muhafazayla birlikte, ex situ muhafazayı da kapsamaktadır. Ex situ muhafaza hem generatif hem de vegetatif koleksiyonlar için uygulanmakta, bu koleksiyonlar sırasıyla tohum gen bankasında ve arazi gen bankalarında saklanmaktadır (Tan, A. 2010).
Bitki genetik kaynaklarının korunması, sürdürülebilir kullanımı gıda güvenliği ve tarımsal biyoçeşitlilik için önemli bir konudur ve bitki ıslah çalışmaları için kaynak niteliğindedir. Son yıllarda çevresel tahripler, iklim değişikliği, yanlış arazi kullanım politikaları ve yeni yüksek verimli çeşitlerin tarımsal üretimde yer alması genetik çeşitlilik ve bitki genetik kaynaklarının azalması yönünde tehdit oluşturmaktadır. Bu kaynakların günümüz ve gelecekteki bitkisel araştırmaların kullanımına hazır bir şekilde kaybolmadan saklanmasının önemliliği giderek artmakta ve korumak için birçok strateji geliştirilmektedir. Bitki ıslahçıları tarafından hastalık ve zararlılara dayanıklı yeni çeşitlerin oluşturulmasında yabani ve yerel çeşitler hayati olarak gereklidir. Yabani ve yerel çeşitler geliştirilmiş çeşitlerde bulunmayan hastalık ve zararlılara karşı direnç gösteren, çevresel streslere uyum sağlayan genler içerir.
Korumadaki amaç belirli tür veya takson içindeki genetik çeşitliliğin tüm çeşitliliğini, gelecekteki adaptasyonlarını ve sürdürebilir tarımın yapılmasını sağlayan özellik ve verilerini korumaktır. Bitki genetik kaynaklarının korunması ya doğal habitatlarında (in situ) ya da dışında (ex situ) yapılabilir. Ex situ muhafaza yöntemleri içinde en avantajlı koruma yöntemi tohum gen bankalarında tohumların muhafazası olup bu alanda bitki genetik kaynakları ile ilgili kurum ve kuruluşlar tarafından kapsamlı bir uzmanlık geliştirilmiştir (Aykas, L., Taş, N., Adanacıoğlu, N., Oğur, E. & Özer, U. 2016).
Ulusal ve Uluslararası Düzeyde Faaliyet Gösteren Gen Bankalarının Başlıca Görevleri
1.Ülke bitki genetik kaynaklarının yurt içi ve yurt dışı dağıtımı ile introdüksiyonunu tek elden yapmak ve yurt içi işlemlerden sonra talep sahibi kuruluşa göndermek.
2. Uluslararası ilişkilerde ülkeyi temsil etmek ve elde edilen bilgileri ilgili kuruluşlara iletmek.
3. Temel ve aktif koleksiyonları oluşturmak, muhafaza etmek, koleksiyon bahçeleri kurmak, kurulmasına yardımcı olmak, muhafazaya alınan materyalin emniyet açısından tekrarlarını kurmak.
4. Ülke bitki genetik Kaynaklarının toplama, üretim, yenileme ve değerlendirme programlarını organize etmek, uygulamaya koymak ve gerçekleşmesini sağlamak.
5. Bitki genetik kaynakları ile ilgili bilgilerin uluslararası standartlara uygun olarak dökümünü yapmak ve yayınlanmasını sağlamak.
6. Yapılan gözlem çalışmaları sonunda doğada neslinin tükenmesi tehlikesinin bulunduğu belirlenen bitkilerin kaybının önlenmesi için önerilerde bulunmak.
7. Ülkedeki bitkisel araştırma Programlarına yurtdışındaki gen bankalarından materyal temin ederek introdüksiyon çalışmalarına katkıda bulunmak (Balkaya, A., & Yanmaz, R. 2001).
Dünyanın En Büyük Tohum Gen Bankaları
Svalbard Küresel Tohum Deposu Norveç (Svalbard Global Seed Vault)
Norveç ve Kuzey Kutbu arasındaki Kuzey Kutup Dairesi üzerindeki bir adadaki buzlu bir dağın derinliklerinde, insanlığın geleceği için hayati öneme sahip bir kaynak bulunmaktadır. Bu kaynak, kömür, petrol veya değerli minerallerden çok daha değerli olan tohumlardır. 930.000’den fazla bitki türüne ait gen kaynağı Norveç’in Svalbard takımadalarının bir parçası olan Spitsbergen’deki Küresel Tohum Kasasında saklanmaktadır. Bu tesis esasen, dünyanın en büyük tarımsal biyolojik çeşitlilik koleksiyonunu barındıran devasa bir emanet kasasıdır. Tüm dünyada gen bankaları adı verilen kasanın 1.700 kadar versiyonu var. Bu küresel ağ, daha fazla tarımsal araştırma yapmak ve yeni çeşitler geliştirmek için tohumları toplar, korur ve paylaşır. Svalbard kasası, tüm bu yüz binlerce çeşit için etkin bir yedek depolama birimi olarak 2008’de açılmıştır (www.time.com, erişim 2022).
Millenium Tohum Bankası İngiltere
Birleşik Krallık İngiltere’de Londra yakınlarındaki Batı Sussex’teki Wakehurst Place arazisinde bulunan Wellcome Trust Millennium Building’de (WTMB) yer almaktadır. Dünyanın en büyük tohum bankasıdır (uzun vadeli, Svalbard Global Tohum Kasasından en az 100 kat daha büyük), nükleer bombaya dayanıklı çok katlı bir yeraltı kasasında milyarlarca tohum örneğinin depolanması için alan sağlamaktadır. Milenyum Tohum Bankası’ndaki Tohum Koleksiyonu, neredeyse 40.000 farklı türü temsil eden 2,4 milyardan fazla tohumla, dünyadaki en çeşitli yabani bitki türü genetik kaynağıdır. Uygulamada, tohum taşıyan bitki türlerinin %90’ının tohumlarını kurutulur ve ardından dondurarak tohumların hayatta kalmasına yardımcı olunur ve böylece ömürleri güvenilir bir şekilde uzatılmaktadır. Toplanıp tohum bankasına nakledildikten sonra tohumlar hazırlanır ve derin dondurucu bölmelerinde (-20°C) saklanmadan önce %15 denge bağıl neme kadar kurutulur.
Nihai amacı, mümkün olan her bitki türünü depolamak olduğundan, ilk hedefine %10 ile 2009 yılında ulaştı, sonraki %25’lik hedefine 2020’ye kadar ulaşılması hedefleniyor. Tohum deposu aynı zamanda, dünyanın diğer önemli yerlerine tohum dağıtmaktadır, her 10 yılda bir türler üzerinde çimlenme testleri ve diğer önemli araştırmalar yapmaktadır.
Türkiye’de Tohum Gen Bankaları (TUTB)
Türkiye’de bugün 2 tohum gen bankası ve 18 arazi gen bankası bulunmaktadır. Tohum gen bankalarından biri İzmir’de, Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü bünyesinde 1964’ten bu yana faaliyet göstermektedir. Merkez, 1974’ten beri “Ulusal Gen Bankası” adıyla çalışmalarını sürdürmektedir. Ulusal Gen Bankası aynı zamanda dünyadaki gen bankalarının da ilk örnekleri arasında sayılmaktadır. Burada, gelecek nesillere aktarılmak üzere yaklaşık 60 bin tohum örneği ve 3 bin 500 endemik bitki türü koruma altında tutulmaktadır.
Türkiye’deki bir diğer tohum gen bankası ise Ankara’dadır. Tohum örneklerinin güvenlik yedeklemelerinin yapılması amacıyla 1988’de Ankara Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü bünyesinde çalışmalar başlamıştır. 2010 yılında bu çalışmalar iyice olgunlaşmış ve “Türkiye Tohum Gen Bankası” adıyla faaliyete geçilmiştir. Ankara’daki merkez 250 bin tohum saklama kapasitesine sahiptir. Türkiye Tohum Gen Bankası aynı zamanda, dünyadaki en önemli 10 gen bankası arasında gösterilmektedir (www.interaktif.trthaber.com).
Avustralya Tahıl Gen Bankası
Avustralya Tahıl Gen Bankası, Bitki ıslahı ve araştırması için genetik materyali depolamak için kurulmuş olan bir ulusal merkezdir. Gen bankasının merkezi Avustralya, Horsham, Victoria’da Grains Innovation Park’ta bulunmaktadır ve resmi olarak Mart 2014’te açılmıştır. Gen bankası, henüz mevcut koleksiyonlarda yeterince temsil edilmeyen Avustralya mahsul yabani türlerinin tohumlarını toplamayı ve korumayı amaçlamaktadır (www.h2oarchitects.com).
Avustralya Tahıl Gen bankası (AGG), Victoria Çevre ve Temel Sanayi Bakanlığı için Horsham’ın yanında Wimmera ovalarında kurulmuş olan ulusal bir tohum depolama bankasıdır. AGG gen bankası tohum numuneleri için 200.000’e kadar erişim sağlayan güvenli depolama imkânı sağlamaktadır. Tohum ve tohum taleplerinin karşılanması içinde kullanılacak olan binada paketleme ve kabul alanı, -20 derecede çalışan dondurucular, kurutma tesisleri, yönetim alanları ve ziyaret gruplarını ağırlayacak çok amaçlı eğitim fuaye alanı yer almaktadır. Tesis ayrıca Avustralya’nın uluslararası alanda faaliyet gösteren benzer tohum bankaları ağıyla çalışmasına ve takas etmesine izin vermektedir (www.h2oarchitects.com).
Vavilov Bitki Enstitüsü
1894 yılında Rusya’nın St. Petersburg kentinde kurulmuştur ve dünyanın en eski tohum bankasıdır. Enstitünün adını taşıyan Nikolai Vavilov, bir Rus biyolog ve bitki yetiştiricisiydi. Vavilov, mahsul çeşitliliğinin önemini anlayan ilk bilim insanlarından biriydi ve genetik korumanın önemi konusunda farkındalığın artmasında büyük rol oynadı. Enstitü, Rusya’da türünün tek tesisidir. Küresel koleksiyonu yüz binlerce örnek içermektedir (www.science.howstuffworks.com).
Uluslararası Patates Merkezi (CIP) Peru
Gen bankası, Uluslararası Patates Merkezi’nin (CIP) dünyanın genetik çeşitliliğini (yetiştirilmiş, yabani ve üreme materyali) gelecekte kullanılmak üzere patates ve tatlı patatesin korunmasına yönelik çabalarını yürütmektedir.
CIP gen bankası in vitro koşullarda tohumda dünyanın en kapsamlı patates, tatlı patates ve bunların yabani akrabalarını içeren koleksiyonlarını oluşturarak koruma altına almıştır.CIP, canlı bitki materyalinin -196°C’de dondurularak korunmasını sağlar ve tohum koleksiyonunu Norveç’teki Svalbard Global Tohum Kasası ile destekler. Gen bankası, gelişmiş araştırması, kamuya açık veri tabanı ve koleksiyonların etkileşimli kullanımı ile bir model olarak hizmet vermektedir. CIP, koleksiyonlarındaki temiz materyalin yedeklenmesini sağlamak için diğer gen bankalarıyla birlikte çalışır ve korumada olan çeşitlilik kaybını önler. Gen biyoçeşitliliği’nin korunması ve genetik kaynakların korunmasının etkinliğinin artırılması, dünya genelinde çiftçiler ve tüketiciler için yeni çeşitlerin geliştirilmesini ve piyasaya sürülmesini kolaylaştırmada kritik roller oynamaktadır (www.cipotato.org).
Hindistan Ulusal Gen Bankası
Tohum bankası şu an için, 270.000’i Hindistan’dan ve geri kalanı dünyanın diğer bölgelerinden ithal edilen 452.000 tohumdan oluşan germplazmlara sahiptir. “Kuzeyde Keşmir’den güneyde Kanyakumari’ye, doğuda Gujarat’tan kuzeydoğu eyaletlerine kadar olan tohumlar enstitüde depolanıyor. Ulusal Bitki Genetik Bankası yetkilileri, dünyanın en büyük ikinci gen bankasına sahip olduklarını belirtmişlerdir. (www.en.gaonconnection.com)
Sonuç ve Öneriler
Türkiye, dünyada üzerinde bulunduğu coğrafi konumu bakımından üç farklı kıtanın birleşme noktasında yer alması bakımından hem bitkisel hem de hayvansal gen kaynakları açısından oldukça zengin varlığa sahip bir ülke konumundadır. Türkiye’de yaklaşık olarak tohumlu ve tohumsuz bitki sayısı 12.000 adet olup bu rakamın yaklaşık 3.900’ü endemik bitki türlerini içermektedir. Türkiye Tohum Gen Bankaların ’da (TTGB) toplanmış 62.000’den fazla tohum örneği özenle korunmaktadır. Ülkemiz bunun yanı sıra ekonomik öneme sahip birçok bitki türünün de anavatanı konumundadır. Bu bakımdan florada yer alan biyolojik çeşitliliğin ve özellikle tarımı yapılan bitkilerin yer aldığı gen kaynaklarının korunması son derece önemlidir. Dünyada giderek artan insan nüfusu ve doğanın da insanlar tarafından bilinçsizce tahrip edilmesi sebebi ile insan besin kaynakları olan biyolojik çeşitlilik giderek azalmaktadır. Bu açıdan sorun küresel çapta problem haline dönüşmüş durumdadır. İnsan neslinin beslenme ihtiyacını sürekli ve sağlıklı bir şekilde sağlayabilmek amacı ile dünya genelinde faaliyet göstermekte olan Tohum Gen Bankalarının başlıca çalışma konuları olan; genetik materyallerin kayıt altına alınarak veri tabanlarının oluşturulması, muhafaza altına alınan gen kaynaklarının ülke içindeki üniversite, araştırma enstitüleri ve ilgili diğer kuruluşlara kaynak olması gerekmektedir. Bu bakımdan insanların bilhassa da genç neslin başta aile ortamları olmak üzere ve sonrasında okullarda bitki gen kaynaklarının korunmasına yönelik bilincin geliştirilmesine yönelik eğitim ve uygulama çalışmalarının yapılması, ülkemiz için de çok değerli olan gen kaynaklarını korumak ve gelecek nesillere sürdürülebilir kullanımlarını sağlamak için hayati önem arz etmektedir.
Kaynaklar
1.www.dogruhaber.com.tr/haber/694852-gen-bankalarinda-yaklasik-115-bin-tohum-korunuyor/ Erişim 2022.
2. Balkaya, A., & Yanmaz, R. (2001). Bitki genetik kaynaklarının muhafaza imkanları ve tohum gen bankalarının çalışma sistemleri. Ekoloji Çevre Dergisi, 10(39), 25-30.
3. Tan, A. (2010). TÜRKİYE BİTKİ GENETİK KAYNAKLARI VE MUHAFAZASI. ANADOLU Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 20 (1), 9-37. Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/anadolu/issue/1760/21732
4. Aykas, L., Taş, N., Adanacıoğlu, N., Oğur, E. & Özer, U. (2016). Ulusal Tohum Gen Bankası. ANADOLU Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 26 (2) , 44-50 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/anadolu/issue/30715/332003
5. www.m.facebook.com/SvalbardGlobalSeedVault, Erişim 2022.
6. www.time.com/doomsday-vault/Erişim 2022.
7. www.kew.org/science/collections-and-resources/collections/seed-collection, Erişim 2022.
8. www.interaktif.trthaber.com/tohum/tohum-gen-bankalari/ Erişim 2022.
9. www.h2oarchitects.com.au/project/australian-grains-genebank/ Erişim 2022.
10. www.atlasobscura.com/places/vavilov-research-institute-of-plant-industry,Erişim 2022.
12. www.cipotato.org/research/biodiversity-future-program/ Erişim 2022.
13. www.en.gaonconnection.com/seed-bank-india-norway-worlds-largest-germplasm-narendra-singh-tomar/ Erişim 2022.
