Tarımsal Biyoteknoloji

 

Tarımsal Biyoteknoloji

Tarımsal biyoteknolojide sağlanan avantajların kısa sürede somut kazanımlara yol açması ve artan nüfusun gıda gereksiniminin karşılanamaması, bu alandaki çalışmaları teşvik eden iki önemli etkeni oluşturmaktadır. Buna karşın, GD teknolojisine dayalı tarımsal biyoteknoloji uygulamalarının dünyadaki biyoçeşitlilik üzerinde geri dönülmez riskler yaratması olasılığı ve özellikle de bu yöndeki toplumsal algılar, çalışmaların ilerlemesinin önünde önemli bir engel oluşturmaktadır. Bu çatışan etmenlerin varlığına rağmen, tarımsal biyoteknolojinin, özellikle de genetiği değiştirilmiş (GD) tarımsal ürünlerin üretiminde kullanılması dikkat çekici bir boyuta ulaşılmıştır.

 

A –       Uygulama Alanları ve Ürünler

Gıda, yem, elyaf ya da diğer tıbbi ve sınai ürünler elde etmek amacıyla yetiştirilen bitkilerin ve hayvanların istenen doğrultuda değişikliklere sahip kılınmasında, geleneksel çaprazlama türü yöntemlerin yanı sıra biyoteknolojik yaklaşımların kullanımı son yirmi yıl içinde önemli bir uygulama alanına kavuşmuştur (38). Bu amaçlarla yetiştirilen gerek bitkilerin gerekse hayvanların istenen özelliklere sahip kılınması için kullanılan önde gelen modern biyoteknolojik yöntemler aşağıdaki paragraflarda belirtilmeye çalışılmıştır:

a- Bu yöntemlerden en önde geleni ve en fazla tartışmaya konu olanı, aralarında döllenerek çoğalamayan türler arasında, genetik değişiklik yaparak yapay melezler oluşturulmasıdır. Halen tarımsal biyoteknoloji alanında, bitkiler üzerinde yapılan genetiği değiştirme uygulamaları çeşitli ülkelerde ticari bir yaygınlığa sahip bulunmaktadır. Hayvanlarda yapılan genetik değişiklik çalışmalarından elde edilen ticari ürünler ise henüz yaygın biçimde mevcut değildir.

b- İkinci yöntem gen karışımı (gene shuffling) yoluyla genetik yapıya müdahalede bulunmaya dayanır. Aslında, çapraz döllenmeyle doğal olarak çoğalabilen türler arasında gen karışımının oluşması sonucunda, ortaya çıkan canlı, iki kaynağın genetik karakterlerinin bileşimine sahip bir karaktere sahip olabilmektedir. Biyoteknologlar, bu türler arasında istenen karakter bileşimlerini elde etmek amacıyla, gereken gen karışımlarını deney ortamlarında kontrollü yapabilmektedir. Bunu gerçekleştirmek için iki yaklaşım kullanılmaktadır. Birincisinde genler, restriksiyon enzimleri (kesici enzimler) kullanılarak, küçük parçalara bölünmekte ve bu parçalar DNA ligaz enzimi aracılığıyla farklı biçimlerde birleştirilerek gerçekleştirilen mutasyonla hedeflenen özelliğin kazandırılması sağlanmaktadır. İkinci yaklaşımdaysa, gende kesme ve yeniden birleştirme işlemleri, sırasıyla DNAse-1 enzimi ve PCR tekniğiyle yapılmaktadır (39). Aslında yöntem, ilkesel olarak GDO yapımında kullanılan “yeniden birleştirilmiş DNA, yani rDNA” yapım tekniğiyle aynı mantığı izlemektedir. Burada farklı olan, kesme ve yeniden birleştirme işlemlerinin aynı türden iki DNA arasında yapılmasıdır. Bu nedenle, yönteme “aynı tür içinde yeniden birleştirme (homologous recombination)” adı verilmektedir. Bir tarımsal ürünün, arzulanan yeni bir çeşidinin geleneksel çaprazlamalarla geliştirilip uygulamaya konması ortalama 25 yıl sürerken, DNA esaslı göstergeler aracılığıyla yapılan seçim yöntemi kullanılarak bu süre 7-10 yıla düşürülebilmektedir (40).

c-Üçüncü yöntemse, yine biyoteknolojik bilgiler kullanılarak yürütülen, ama genetik yapıya müdahale edilmeyen gösterge yardımıyla seçim yöntemidir. Gösterge Yardımıyla Seçim (Marker Assisted Selection, MAS) olarak bilinen bu yöntemde, bir canlıda tanımlanmış genetik özelliğin olup olmadığına işaret eden gösterge(ler) belirlenmekte, sonra bu göstergenin varlığı dikkate alınarak döllemenin hangi canlılar arasında olmasının arzu edilen özellikleri ortaya çıkaracağı öngörülmektedir. Bu yöntem de, döllemedeki seçimlerin isabetli ve hızlı sonuçlar vermesini sağlamaktadır. MAS yönteminde 4 tip gösterge dikkate alınabilmektedir (41):

1- Biçimsel göstergeler (Örneğin, yeşil yaprakları fazla olan taze soğan üretmek için seçilecek tohumluk soğanların iri olması gerektiği bilgisini kullanmak gibi);

2- Biyokimyasal göstergeler (Örneğin, istenen özelliklere sahip olan bir bitkide mevcut izoenzimler gibi proteinlerin neler olduğunu belirleyerek, çoğaltma işleminde kullanılacak tohumları, bu proteinleri içerenlerden seçmek gibi);

3- Hücresel göstergeler (Boyama yöntemi kullanılarak, üretilmesi amaçlanan özelliklerdeki canlıda bulunan kromozom bantlarını belirleyip gösterge olarak kullanmak gibi);

4- DNA esaslı veya moleküler göstergeler (Yine aynı amaçla, o canlıya özgü DNA diziliminin belirlenmesi ve gösterge olarak kullanılması gibi).

Bu yöntemler, aşağıdaki genetik özelliklerin birinin ya da birkaçının elde edilmesine yönelik çalışmalarda kullanılmaktadır:

* Bitki öldürücülere tolerans (Herbicide Tolerance, HT) bitkinin, bitki öldürücü zehirlerin etkisine dayanımını artırmaktadır. HT özelliğini sağlamak için GD teknolojisi ve başka dölleme teknikleri kullanılabilmektedir.

* Bitki zararlılarına direnç (Pest Resistance, PT) bitkinin zararlı böceklere, virüslere, bakterilere, mantarlara ve kurtlara dayanımının artması anlamına gelmektedir. Bu amaçla en yaygın yapılan genetik değişiklik, Bacillus thuringiensis, kısaca Bt, bakterisinin genleri kullanılarak bitkinin genetik yapısının değiştirilmesine dayanır. Bu genetik özellik, bitkinin, zararlıları öldüren bir zehirli madde salgılamasını sağlar.

* Verimlilik üzerinde olumsuz etkisi olan sıcaklık, soğukluk, kuraklık, tuzluluk gibi etmenlere direnç sağlayacak özelliklerin GD tekniğiyle bitkiye kazandırılması.

* Bitkisel ürünün tadının, renginin, kokusunun artırılması; nişasta ve yağ miktarını değiştirerek besleyici özelliklerin iyileştirilmesi; nakliye sırasında ezilmeye direncin artırılması, işlenme özelliklerinin geliştirilmesi ve çürüme süresinin uzatılması.

Biyoteknolojik bitkisel ürünler arasında, ticari olarak ekimi yapılanlar, yaygınlığına göre aşağıdaki gibi sıralanırlar: Soya Fasulyesi, Mısır, Pamuk, Kolza Tohumu (Rapeseed) ya da Canola, Şeker Pancarı, Papaya, Alfalfa, Kabak, Tatlı Biber, Kavak olarak sıralanır.

 

 

 

 

 

KAYNAK:

Mustafa TUNÇGENÇ. 2014. TMMOB Kimya Mühendisleri Odası. İzmir

38-OECD, Biobusiness to 2030, OECD Publishing, Paris, 2009, http://www.postdoctorat.ro/Documente/Biblioteca%20virtuala/Strategii%20BIOECONOMIE/06%20The%20Bioeconomy%20to%202030_OCDE.pdf , erişim tarihi: 25.09.2030

39- “Gene Shuffling”, Wikipedia the Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/wiki/DNA_shuffling, erişim tarihi: 18.10.2013

40-“Molecular Breeding and Marker-Assisted Selection”, ISAAA, Mayıs 2006,

http://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/document/Doc-Pocket%20K19.pdf , erişim tarihi:19.10.2013

41- “Marker Assisted Selection”, Wikipedia the Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Marker_assisted_selection, erişim tarihi: 29.08.2013

 

 

Bu yazının kalıcı bağlantısı https://www.biyolojidersim.com/tarimsal-biyoteknoloji/

Görüş ve eleştirilerinize en kısa zamanda cevap verilecektir.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.