Tarımda Altenatif Imal: Bitki Doku Kültürü

Günümüzde yaklaşık 7 milyar olan dünya nüfusunun 2030 yıllarında 9 milyara çıkması bekleniyor Bu değin yüksek miktardaki nüfusu besleyebilmek için de, tarımsal üretimin şu anda yapılan üretimin iki katına çıkması gerekmektedir
Tarımsal üretimin arttırılması ise iki farklı yöntemin birlikte kullanılması gerekmektedir*Bu yöntemler; *1 Tarımsal üretim yapılabilecek yeni araziler oluşturma *2 Farklı imal metodları geliştirerek tarımsal imal arttırılabilir Uygulanabilecek öbür imal metodlarından biri de doku kültürü teknikleridir*Schwann ve Schleiden ’in 1800 ’lü yılların ikinci çeyreğinde yaptıkları çalışmayla geliştirdikleri intotipotens teorisi, bitki biyoteknolojisi açısından bir ışık olmuştur Bu teoriye tarafından, hücrelerin otonom üniteler oldukları ve tek bir hücreden benzer özelliklere sahip yeni hücreler, dolayısıyla yeni ot gibi yaşama gelişebileceğini belirtiyordu Ancak, yapılan laboratuar çalışmalarında bu düşünce gerçekleştirilemediği için o kadar kabul görmüyordu Laboratuar çalışmalarında ortaya çıkan başarısızlığın nedeni; bitki materyali veya da besi ortamının yanlış veya eksik seçilmesiydi Bu eksiklikler ortadan kalkınca intotipotens teorisi doğrulanabildi
Doku kültürü; mikropsuz şartlarda, suni besin ortamında, bitki hücreli, doku ve organlarından, değişik yöntemler kullanarak yeni hücresel, doku, organ ya da bitki üretilmesidir Bitki doku kültürlerinin temel amacı yeni çeşitlilik geliştirme ya da var olan çeşitlerde genetik varyabilite sağlamaktır Bunların yanında doku kültürlerinde çevre koşullarından etkilenilmediği için bitki çoğaltımı daha kısa süreli ve kolaydır Böylece kalıtımsal seleksiyonlar daha kısa sürede yapılmaktadır Bunun sonucunda da üstün özelliklere sahip bitki çeşitleri, daha kısa sürede elde edilir Genetik iyileştirmede mayoz bölünme geçirmiş gamet hücreleri kullanılarak, haploid hücresel kültürüyle de yapılabilir Ayrıca, kaybolmakta olan ve kıymetli türlerin korunmasında ve çoğaltılmasında doku kültürü teknikleri kullanılmaktadır Hastalıksız olarak yetiştirilemeyen bitkilerin meristemleri kullanılarak hastalıksız, sağlam bitki örtüsü elde edilebilir
Bunların haricinde doku kültürü çalışmalarının bitkisel üretimde çoğu kolaylığı vardır Bunlardan bazıları;
i İklim koşullarına alt kalınmadan bitki materyalleri kısa sürede çoğaltılır
ii Ufak bir alanda fazla sayıda bitkinin üretimi yapılabilir
iii Çevre koşullarının yoklama edilerek, tarla koşulu riski ortadan kaldırılır
iv İn vitro üretimde in vivo üretime kadar daha az işgücü gerekir
v Bitki materyalini dış ülkeye taşınmasında kolaylık sağlar Çünkü saksıyla taşınan tümör su stresi çektiği halde doku kültürüyle yapılmış bitki besi ortamında ihraç edildiğinden stres oluşmaz Bunun yanında bedensel hasar, gümrükten geçme sorunu gibi problemler ortadan kaldırılır*Ancak, tarıma ve dolayısıyla da insan hayatına bu dek kolaylıklar sağlayan doku kültürü tekniklerinin de bir takım olumsuz yönleri vardır Bunlardan biri doku kültürü çalışmalarının yürütülebileceği, yüksek yatırım gerektiren, laboratuar ve seranın kurmaktır

Bugün orta düzeyde bir laboratuarın ve laboratuarda üretilen bitkileri doğal ortama alıştırmak için kullanılan seranın sıradan maliyeti 250 bin TL civarındadır Bu değin yüksek maliyet nedeniyle bazı kesimler uygulamayı çok istedikler doku kültürü çalışmalarından geri adım atmak zorunda kalıyorlar*Ayrıca doku kültürü tekniklerini kullanımı yeni yeni artmaya başladığı için bu yöntemler üzerinde egzersiz yapmış olan kalifiye eleman bulmak da zordur*Doku kültürü çalışmalarında en büyük başarısızlık nedeni fungan ve bakteriyel kontaminasyonlardır (bulaşıklıktır) Bu durum değişik nedenlerle ortaya çıkmaktadır Alıkoymak için yapılan çalışmalarda fazla itinalı davranılması gerekmektedir Bilhassa ekim aşamasında kullanılan bölgenin, cihaz ve ekipmanlarının sterilizasyonu iyi bir şekilde sağlanmalıdır Doku kültürü ortamlarına havadaki mikroorganizmalar da bulaşabilir Besi ortamının içine tek bir mikroorganizma bile bulaşması deformasyon için yeterlidir Çünkü besi ortamı mikroorganizmalar için elverişli bir ortam olduğundan organizmalar burada kolay ve hızlı bir şekilde çoğalırlar Gözden Düşmüş organizmaların ortama bulaşması da çalışmanın sıfırlanmasını açıklama eder Besi ortamı hazırlanmasında kullanılan yüksek kıymetli besin elementleri ve kimyasalların da atılmasına, dolayısıyla da kaybolmasına niçin olur
Bunun yanında bitkilerin genetik yapısında istenmeyen şartların değişmesi de ortaya çıkabilir Bu değişiklikler, besi ortamındaki bileşikler, dış çevre şartları (sıcaklık, nem, vb) kullanılan eksplantın alındığı bitki türü gibi çeşitli nedenlerle ortaya çıkabilir*Doku kültürü tekniklerinin dezavantajlarından biri de bütün bitki türleri için geçerli bir metodun olmamasıdır Mesela kullanılan besi ortamı bir bitkinin gelişmesini sağlarken, diğer bir bitkide olumsuz netice gösterebilir Bunun yanında, demin yerinde bir metodun geliştirilmemiş olması, çalışma yapılan bitkiyle ilgili pazarın oluşturulamaması sebebiyle bazen mikro üretimle artış başarılı olmayabilir
Doku kültüründe, dolambaçlı ve doğrudan imal elde etmek üzere iki değişiklik imal şekli vardır Doğrudan üretimde meristemler kullanılır Dolambaçlı üretimde ise yaprak, sap boğum karoser gibi kısımlardan başta kallus üretilir daha sonra bu kalluslardan yeni bitki örtüsü elde edilir

Doku kültüründe güya katı ve akıcı besin ortamları kullanılır Akıcı beslenme ortamları hücreli kültüründe kullanılır Çünkü; doku kültüründe çoğaltılan hücrelerin birbirine yakınlaşıp küme oluşturması istenmez bu nedenle, gıda ortamı kesintisiz çalkanarak hücreler birbirinden uzaktan tutulur Güya katı besi ortamları ise, hücreli kültürü haricindeki öteki kültürlerde kullanılır Bu Nedenle, kullanılan bitki eksplantlarının, değişmez ve istenilen şekilde, besi ortamında kalması sağlanır
Doku kültürü ortamındaki yetiştirilen bitkilerde, varyasyonlar görülebilmektedir Bunlara, somaklonal varyasyon denilir Bu varyasyon, somatik hücrelerde görüldüğünden somatik varyasyon da denilmektedir Varyasyonlar, mutasyon ve epigenetik varyasyon etkisiyle ortaya çıkmaktadır Değişim, değişik zararlı maddelerin etkisiyle genetik yapıda görülen kalıcı varyasyondur, epigenetik varyasyon ise genetik karakterlerde olmadığından daimi değildir Bu metotla bitki üzerinde olumlu şansın dönmesi sağlanabilir Örneğin; hastalıklara, böceklere, tuzluluğa dirençli tümör, yeni çiçek renklerine sahip çeşitler elde edilebilir Bunların dışında, yulafta; bitki boyu, şekil ve rengi, soğanda; yumru büyüklüğü ve şekli bakımından yeni tipler elde edilmiştir Bu metot domates, patates, şeker kamışı ve tütün gibi türlerde de sık kullanılmaktadır*Somatik varyasyon çoğu nedenle ortaya çıkabilmektedir Bunlardan bazıları; besi ortamı içeriği, kültürel koşular, kültür süresi, çevresel stres, genotip, DNA metisyonu gibi Somatik varyasyon; seri bir varyasyon olması, yeni varyeteler üretilebilmesi, yeni varyantlar ortaya çıkarılabilmesi, bazı değişmelerin homozigot olması bakımından istenilen bir durumdur
Doku kültüründe, mikroplardan arındırma önemli bir konu olduğundan, bu işlemlerin yapılabileceği nitelikli, pak bir laboratuar kullanımı ön şarttır Bunun yanında, kültür işlemleri sırasında kullanılacak alet ve kapların yeterince steril olması gerekir Çünkü bakteri ve mantarlar kullanılan besi ortamını fazla sever ve buralarda kısa sürede çoğalırlar Bunun sonucunda da, araştırmalar başarısızlıkla sonuçlanır
Ayrıca mikroorganizmalar havadan da bulaşabileceği için, besi ortamına ekim işlemi, mikropsuz kabinde yapılmalıdır Steril kabinde hava sirkülasyonu bulunduğundan mikroorganizmaların bulaşma ihtimali minimum seviyede tutulur Ekim işlemi esnasında fazla titiz davranılması gerekmekte olup ekim sırasında kullanılan neşter ve pens olası olduğunca sık bir şekilde alkole batırılıp yakılarak sıcaklıkla muamele edilmelidir Kullanılan aletler aynı besin ortamı açık havada bir yere değdiğinde ve dikimi yapılacak eksplantlar hazırlandıktan sonradan yakılarak mikropsuz edilmelidir Bu şekilde kullanılan aletler üstüne mikroorganizma bulaşma riski bir ölçüde azaltılmış olur
Litaratür:
SEBAHATTİN ÖZCAN, EKREM GÜREL, MEHMET BABAOGLU; BİTKİ BİYOTEKNOLOJİSİ KİTABI