11:40:56

Bir Dizi Yeni Çeşit Yaratmak Amacıyla Bitki Islahçıları Tarafından Test Ediliyor

Bilim insanları, 100 yıl öncesine ait ‘altın madeni’ buğday koleksiyonunun dünyayı beslemeye yardımcı olabileceğini söylüyor. Bir İngiliz genetikçi 1920’lerde dünyayı çeşitli tahıllar için taradı. İklim değişirken araştırması hayati önem taşıyabilir…

Yüz yıl önce, bitki bilimci Arthur Watkins dikkate değer bir proje başlattı. Dünyanın dört bir yanından buğday örnekleri toplamaya başladı, İngiliz imparatorluğu ve ötesindeki konsolosları ve ticari acenteleri yerel pazarlardan kendisine tahıl sağlamaları için rahatsız etti.

Israrı olağanüstüydü ve bir asır sonra dramatik sonuçlar elde etmek üzere. Birleşik Krallık-Çin işbirliği, Watkins tarafından bir araya getirilen ve geçtiğimiz yüzyılın büyük bir bölümünde Norwich yakınlarındaki John Innes Merkezi‘nde yetiştirilen 827 çeşit buğdayın DNA’sını sıraladı.

Bunu yaparken bilim insanları, daha önce bilinmeyen genleri saptayarak genetik bir altın madeni yarattılar ve şimdi bu genler, Dünya’nın artan nüfusunu beslemeye yardımcı olabilecek gelişmiş verime sahip dayanıklı çeşitler yaratmak için kullanılıyor.

Pencap Tarım Üniversitesi‘ndeki araştırmacılar John Innes Merkezi‘nden aldıkları tohumlardan hastalıklara karşı direnci arttırmak için çalışırken, tuzlu toprakta yetişebilen buğday türleri geliştiriliyor. Diğer türler arasında, üretimi önemli bir karbon emisyonu kaynağı olan azotlu gübre ihtiyacını azaltacak olanlar da yer alıyor.

John Innes Centre‘da genetik uzmanı ve projenin liderlerinden biri olan Simon Griffiths, “Esasen bir altın madeni bulduk" dedi.

“Bu, havalar ısındıkça ve tarım giderek artan iklimsel baskılar altına girdikçe dünyayı besleme becerimizde muazzam bir fark yaratacak."

Günümüzde insanlar tarafından tüketilen her beş kaloriden biri buğdaydan geliyor ve dünya nüfusu artmaya devam ettikçe bu ürün her yıl daha fazla insan tarafından yeniyor.

Griffiths, “Buğday insan uygarlığının temel taşı olmuştur," diye ekledi. “Avrupa, Kuzey Afrika, Asya’nın büyük bölümü ve daha sonra Kuzey Amerika gibi bölgelerde yetiştirilmesi, eski Mısır’dan modern Britanya’nın büyümesine kadar büyük imparatorlukları besledi."

Bu buğday, 10.000 yıl önce Orta Doğu’daki Bereketli Hilal’de ilk olarak evcilleştirilen ve yetiştirilen yabani çeşitlerden türetilmiştir. Bu çeşitlerin birçoğu ve genleri binlerce yıl içinde yok oldu; bu süreç yaklaşık bir yüzyıl önce bitki ıslahı biliminin giderek daha sofistike hale gelmesi ve o zamanlar hiçbir değeri olmadığı düşünülen özelliklere sahip çeşitlerin atılmasıyla hızlandı.

Griffiths, “Watkins koleksiyonu işte bu yüzden çok önemli," dedi. “Kaybolmuş ancak şu anda tarımı tehdit eden zorlu koşullarda sağlıklı verim sağlayabilecek buğdayların yaratılmasında çok değerli olacak çeşitleri içeriyor."

Projenin diğer lideri, Çin Tarım Bilimleri Akademisi‘nden Prof Shifeng Cheng ise şunları söyledi: “20. yüzyıldaki ‘yeşil devrim’den sonra modern buğdaylarda kaybolan yeni, işlevsel ve faydalı çeşitliliğin izini sürebilir ve bunları ıslah programlarına geri ekleme fırsatına sahip olabiliriz."

Bilim insanları, on yıldan uzun bir süre önce büyük ölçekli DNA dizilemesinin geliştirilmesinden sonra Watkins koleksiyonundaki buğday genlerini saptamak ve incelemek istemiş, ancak alışılmadık bir sorunla karşılaşmışlardı. Buğdayın genomu çok büyük: insan genomunu oluşturan 3 milyar baz çiftine kıyasla 17 milyar DNA biriminden oluşuyor.

Griffiths, “Buğday genomu küçük retro elementlerle dolu ve bu da onu dizilemeyi daha zor ve en önemlisi daha pahalı hale getirdi" dedi. “Ancak, detaylı dizileme çalışmalarını yürüten Çinli meslektaşlarımız sayesinde bu sorunun üstesinden geldik."

Griffiths ve meslektaşları Watkins koleksiyonundan örnekleri Cheng‘e gönderdiler ve üç ay sonra sabit disklerle dolu bir bavulun gelmesiyle ödüllendirildiler. Bunlar, Watkins koleksiyonunu kullanan Çinli grup tarafından deşifre edilmiş bir petabyte – bir milyon gigabayt – veri içeriyordu.

Şaşırtıcı bir şekilde bu veriler, modern buğday çeşitlerinin koleksiyonda bulunan genetik çeşitliliğin yalnızca %40’ını kullandığını ortaya koydu.

Griffiths, “Watkins koleksiyonunun modern buğdayda bulunmayan faydalı çeşitlilikle dolu olduğunu gördük" dedi.

Bu kayıp özellikler şimdi Arthur Watkins‘in çabaları olmasaydı unutulacak olan bir dizi yeni çeşit yaratmak amacıyla bitki ıslahçıları tarafından test ediliyor.

Utangaç bir öncü
Arthur Watkins‘in tarımla tanışması sıra dışıydı. Henüz 19 yaşındayken Birinci Dünya Savaşı’nda siperlerde savaşmaya gönderilmişti. Hayatta kaldı ve ateşkesten sonra birkaç ay boyunca Fransa’da kalarak yardımcı tarım subayı olarak görev yapması emredildi ve yerel çiftçilerin hala eve gönderilmeyi bekleyen birlikleri beslemelerine yardım etmekle görevlendirildi.

John Innes Merkezi‘nden Simon Griffiths, bu görevin tarıma olan ilgisini tetiklediğini ve İngiltere’ye döndüğünde Cambridge‘de bu alanda eğitim almak için başvurduğunu söyledi. Utangaç ve çekingen bir akademisyen olan Watkins, mezun olduktan sonra üniversitenin tarım bölümüne katıldı ve burada hayatının işine başladı: gezegenin dört bir yanından buğday örnekleri toplamak.

Griffiths, “En önemlisi, Watkins, yeni buğday çeşitleri ıslah etmeye başladığımızda, o zamanlar çok az işe yaradığı düşünülen ve türlerden silinen genlerin gelecekte hala değerli olabileceğini fark etmişti" dedi.

“Düşünceleri inanılmaz derecede zamanının ötesindeydi. Genetik çeşitliliğin – bu durumda buğdayın – erozyona uğradığını ve bunu durdurmaya çok ihtiyacımız olduğunu fark etti.

“O günlerde çok az sayıda bilim insanı bu konuyu düşünüyordu. Watkins açıkça zamanının çok ötesinde düşünüyordu ve bunun için minnettar olmamız gereken çok şey var."

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…