İklim değişikliğine dayanıklı bitkiler için düğmeye basıldı

EKONOMİ

Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü’nden Dr. Öğr. Üyesi Steven Footitt ve ekibi, iklim değişikliğine dayanıklı “akıllı bitki”lerin üretilmesi için gereken genetik araştırmalarına başladı.

Boğaziçi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Fonu (BAP) tarafından desteklenen iki yıl sürecek projeyle iklim değişikliğinin bitki tohumlarında çimlenmeyi önleyen uyku halini nasıl etkilediği gen araştırmalarıyla ortaya çıkarılacak. Footitt’e göre böylelikle akıllı bitkilerin üretilmesine büyük katkı sağlanarak, Türkiye’de tarım ve gıda güvenliği konusunda önemli bir adım atılmış olacak.

“AŞIRI SICAKLIK ÇİMLENMEYİ ÖNLÜYOR"

Dünya çapında çeşitli ülkelerdeki çalışmalarının ardından 2019’da Boğaziçi Üniversitesi’ne gelen Dr. Öğr. Üyesi Steven Footitt, iklim değişikliğine bağlı olarak aşırı sıcakların tohumları ikinci bir uyku haline sokarak, çimlenmeyi engelleyebildiğini belirtiyor. Bunun aslında hayatta kalma stratejisi olduğunu söyleyen bilim insanı Türkiye’de gıda güvenliğini tehdit edebilecek bu süreci şöyle anlatıyor: “Bitkiler, aşırı sıcaklık gibi stres olayları karşısında hayatta kalmak için stratejiler geliştirir. Çünkü doğal seçilim, bitkilerin bu tür zorlu koşulları tolere etmesine veya bunlardan kaçınmasına yardımcı olan mekanizmalar geliştirilmesini sağlamıştır. Bu davranışlardan biri birçok bitkinin tohumlarında gerçekleşen uyku hali (dormansi) ile birlikte bitki büyümesinin durması. Tohumlar ana bitkiden dağıldıktan sonra tetiklenen uyku hali; uygun su, ışık ve sıcaklık koşulları altında da olsa çimlenmeyi önlemeye devam edebilir. Tohumlar, çimlenmeye olanak sağlayan çevresel etkenlere duyarlı hale gelene kadar bu uyku durumunun azalması gerekli. Ancak tohumların dağılmasından sonra aşırı sıcaklık gibi çimlenmeyi önleyen koşullar hala devam ederse, çok daha derin bir ikincil uyku hali ortaya çıkar. Bu şekilde tohumlar, uygun koşullar oluşana kadar toprakta birkaç yıl yaşayabilir. Bu, aslında çoğu yabani bitki tarafından hayatta kalmak için kullanılan bir korunma stratejisi. Bu strateji, farklı bitki popülasyonlarının adapte olduğu çevrelere bağlı olarak türler arasında farklılık gösterir.”

“TOHUMUN ÇİMLENMESİNİ ENGELLEYEN GENLER HARİTALANDIRILACAK"

Dr. Steven Footitt ve ekibi yüksek genetik çeşitliliğe sahip “Arabidopsis” bitkisi üzerinde yapacakları genetik haritalandırma çalışmalarıyla, tohumlardaki bu uyku hali mekanizmasını çözmeyi hedefliyor. Bunun iklim değişikliğine dayanıklı “akıllı bitkiler”in geliştirilmesine çok büyük katkılar sunacağını vurgulayan bilim insanı, “Proje kapsamında model bitki olarak ‘Arabidopsis’i kullanacağız. Bu bitki ortalama 30-40 günlük ömre ve beş kromozom üzerinde yaklaşık 25 genlik küçük bir genom yapısına sahip. Arabidopsis türlerindeki genetik çeşitlilik seviyesi yüksek ve bu da farklı ekotiplerde iklim adaptasyonu ile meydana gelen varyasyonların belirlenmesini kolaylaştırıyor. Ben ve ekibim aşırı sıcaklık gibi ikinci uyku haline neden olarak tohumun çimlenmesinin önüne geçen süreçlerin düzenlenmesinde rol oynayan, iklime adapte olmuş genleri haritalandıracağız. İklim değişikliğine uyum sağlamak için aynı türün genetik olarak farklı tohumlarının uyku halini kullanarak nasıl hayatta kaldıklarını inceleyeceğiz. Bu da bize ilerleyen zamanlarda iklim değişikliğine uyumlu bitkilerin yetiştirilebilmesi için büyük katkılar sağlayacak. Bu, Türkiye’de tarım ve gıda güvenliği için de çok büyük bir adım” diye konuşuyor.

“ELDE EDİLECEK BİLGİLER GENETİK BİTKİ ÇEŞİTLİLİĞİNİ KORUMAK İÇİN ÖNEMLİ"

İki yıl sürmesi planlanan proje sonunda ortaya çıkacak veriler, karşılaştırmalı olarak incelenmiş bitki davranışlarından hangisinin iklim değişikliğine daha iyi yanıt verebildiğini ortaya çıkaracak. Bilim insanı, Türkiye’nin zengin bir doğal floraya sahip olduğunu, bu nedenle bitkilerin iklim değişikliği karşısındaki tepkilerine dair elde edilecek bilgilerin, genetik bitki çeşitliliğini korumak adına önemli olacağının altını çiziyor. Ayrıca projeden elde edilecek verilerle, ikinci uyku halini azaltarak tarımsal açıdan bitkilerde daha hızlı çimlenmeyi sağlayacak elit soyların üretilmesinde kullanılabilecek genler anlaşılmış olacak.

DR. ÖĞR. ÜYESİ STEVEN FOOTİTT KİMDİR?

Dr. Öğr. Üyesi Steven Footitt, yıllardır tohumlarda uyku haliyle ilgili moleküler ve eko-fizyolojik çalışmalar yürütüyor. North East London Politeknik’ten mezun olan Dr. Footitt, henüz lisans eğitimi sırasında stajyer olarak Kraliyet Botanik Bahçeleri’nde çalışmaya başladı. Daha sonra doktorası için ABD’deki Louisiana Eyalet Üniversitesi’nde pirinç tohumunda dormansi üzerine araştırmalar gerçekleştirdi. Doktora sonrasında Edinburgh Üniversitesi, İsveç Tarım Bilimleri Üniversitesi, Uppsala, dünyanın en eski tarımsal araştırma enstitülerinden olan Rothamsted Research ve Warwick Üniversitesi dahil olmak üzere bir dizi üniversitede doktora sonrası bilim insanı olarak görev aldı. Warwick Üniversitesi’nde Prof. Bill Finch- Savage ile ortak yürüttüğü çalışmada, topraktaki tohumların çevresel sinyallere nasıl tepki verdiğini daha iyi anlamak için gerçekleştirilen dormansi ile ilgili moleküler eko-fizyolojik çalışmalara öncülük etti. Bilim insanı 2019’da Boğaziçi Üniversitesi Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü kadrosuna katıldı.

KAYNAK : Dünya/Didem Eryar Ünlü