Yeni Bitki Islah Tekniklerinin Erken Sonuçları

Günümüze kadar değişen çevre koşullarına uyumlu yeni çeşitlerin–genotiplerin ıslahı için birçok yöntem uygulanageldi. Seleksiyon, melezleme ve mutasyon gibi yöntemleri klasik ıslah teknikleri olarak tanımlayabiliriz. Son zamanlarda doku kültürü, gen aktarımı ve gen-genom düzenlemeleri gibi diğer moleküler biyolojik gelişmeler devreye girdi. Fakat son beş yıl içinde karşımıza, aslında eski bir yöntem olan mutasyonun farklı bir şekli çıktı. Bilindiği gibi doğal mutasyonla gelişmiş yeni bitki çeşitlerinin yanı sıra, bitki ıslahçıları tarafından X, gama ve benzeri radyoaktif ışınlara tabi tutularak geliştirilmiş 225 türde 3282 çeşide rastlıyoruz. Mutasyon canlı genlerinde, kendiliğinden oluşan veya amaçlı oluşturulan bir değişimdir. Bu işlem, laboratuvarlarda, moleküler bazda, genom içi düzenlemelerle gerçekleştirilmeye başlamıştır. Bu yöntemde genotipler, kısa sürede tescil edilip, üreticilere ulaşabilmektedir. Gen düzenlemeleri CRISPR-Cas9, ZFN, Talen gibi bir seri yeni gen mühendisliği yöntemlerini kapsamaktadır. Bu yöntemlerde, GDO’lardaki gibi dışarıdan herhangi bir gen transferi söz konusu değildir. Tersine, hedeflenen gendeki nucleotidlerin, geçici DNA kesici enzimleri ile susturulması, etkisinin artırılıp azaltılması, ikame edilmesi (yer değiştirmesi veya yerine konması) yani mikro-mutasyona tabi tutulması ile yeni genotiplerin yaratılmaktadır.

İşte bu gen düzenleme yöntemlerinin meyvelerine örnek olarak, tümü 1019 yılında gerçekleştirilen tatlı su çuprası[1], yağ kalitesi iyileştirilmiş soya[2] ve nohut[3] (dört yıl gibi kısa zamanda tescil edildi) gösterilebilir.

Konunun önemi nedeniyle, dünyada kim ne yapıyor sorusuna yanıt hazırlamak üzere başlatılan bir literatür araştırmasında[4] 6000’e yakın yayın taranmış ve yeni ıslah teknikleri konusunda, çarpıcı sonuçlar açıklanmıştır.

Bu araştırmaya göre Çin ve ABD yüzlerce araştırmaları ile bu konuda çok önde görünüyor. Gen düzenlemeleri yasal olarak GDO ile aynı mevzuata tabi tutulmasına rağmen, AB ülkelerinde de onlarca araştırma yürütüldüğü çizelgeden izlenebilir. Bu listede 18 araştırma ile Arabistan’ın bulunması da çarpıcı. Bitki biyoteknolojisinde pek öne çıkmayan bu ve benzeri ülkelerin gen düzenlenme konularında harekete geçtiğine şahit oluyoruz. Nitekim ülkemizin de, bir araştırma ile söz konusu listede yer aldığını belirtelim.  

ÇinABDAlmanJaponFranİsrailİngiltArabisHollan
59948788252524211815

Gen düzenleme uygulamalarındaki hızlı yayılma, doğal olarak ekonomileri yüksek, geniş alanlarda ekilen tarla bitkilerinde öncelikle öne çıkmaktadır.  Nitekim çeltik 29, mısır 10, patates 6, buğday 6, soya 4 ve kolza 4 araştırma ile ilk sıraları alırken, portakaldan incire, domatesten marula ve hatta süs bitkileri dahil birçok meyve ve sebzede, söz konusu araştırmalar süregelmektedir.

Yeni ıslah tekniklerini kullanan araştırıcıların, örneğin buğdaygillerde başak boyu, başak sayısı, dane iriliği gibi verimi artıracak agronomik karakterlere öncelikle ve yoğun olarak yönelecekleri muhakkak. Kolzada ise dane dökmeye dayanıklılık öne çıkabilir. Yandaki çizelgeden de anlaşılabileceği gibi birçok ıslah hedefi listelenebilir. Kalitenin artırılması ile ilgili olarak buğdayda glüten oranının düşürülmesi, soyada yağ kalitesinin iyileştirilmesi, çeltikte arsenik oranının düşürülmesi örnekleri verilebilir. Biyotik koşullara dayanıklılıkla ilgili olarak buğday, arpa ve mısırda mildiyö, külleme gibi hastalıklara dayanıklılıktan söz edebiliriz.  

Yine çeltikte tuza, mısırda ve buğdayda kurağa, soyada tuza ve kurağa dayanıklılık abiyotik koşullar için örneklerdir.

Dünya tarımsal ürün üretim ve ticaretinde söz sahibi olmak isteyen ülkelerin gen düzenleme yöntemleri ile pazara neler sürmek üzere olduklarına bir göz atalım: 

-Japonya’da tohumsuz domates;

-ABD’ de depolamada sorunu devreden çıkaran patates;

-Kanada’ da yabancı ot ilacına dayanıklı çeltik ve keten;

-İspanya’da düşük glutenli buğday;

-ABD’de yabancı ot ilacına dayanıklı kolza, kurağa ve tuza dayanıklı soya, yağ içeriği yüksek ketencik, çiçeklenmesi geciktirilen tilki darı, yüksek amilopektinli mısır, kararmayan mantar, düşük acrilamitli patates, yüksek lifli buğday, hazmı iyileştirilen yonca[5];

-Çinde küllemeye dayanıklı buğday;

-Japonya’da raf ömrü uzatılmış domates.

Türk bitki ıslahçılarının da bu yeni yöntemlerle, moleküler biyologları da devreye sokarak, yerli ve milli çeşitlerimizi geliştirmeye başlamalarını umarız.

Nazimi Açıkgöz


[1] https://nazimiacikgoz.wordpress.com/2019/01/19/dunyada-yeni-islah-tekniklerinin-gen-duzenleme-ilk-ticari-urunu-tatli-su-cuprasi/

[2] http://blog.milliyet.com.tr/yeni-islah-teknigi-ile-soya/Blog/?BlogNo=604506

[3] http://blog.milliyet.com.tr/cesit-gelistirme-4-yila-indi/Blog/?BlogNo=612792

[4] https://environmentalevidencejournal.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/s13750-019-0171-5

[5]http://www.calyxt.com/products/products-in-our-development-pipeline/

Küresel Isınma Tarımda Acil Yenilikler Gerektiriyor

Küresel ısınmanın önemi artık her kesimce kabullenilmişe benziyor. Birçok ülke bu doğrultuda yeni çarpıcı kararlar aldılar.  Örneğin Birleşik Arap Emirlikleri dünyada ilk olarak Gıda Güvenirliği Bakanlığını kurdu. Suudi Arabistan’ın, iklim değişikliğinden daha az etkilenmesi için, buğday tarımına son vermiştir[1]. Son tahminlere göre 2050 yılına kadar ortalama sıcaklık 1,3 C0, 2100 yılına kadar 1,2 – 3,7 C0 arsında artış göstereceği beklenmektedir.

Sıcaklığın artışı yanında kuraklar tarımı alabildiğine olumsuz etkilemektedir. Örneğin kurakta, bitki tam gelişemiyor, erken oluma zorlanan bitki, tam dane dolumunu gerçekleştiremeyebiliyor. Tabiiki olay bununla bitmiyor. Değişen iklim hastalık ve zararlı etmenlerinin de yaşamsal değişimine neden oluyor. 1960 yılından beri zararlıların her yıl 2,7 kilometre kuzeye göç ettikleri biliniyor[2]. Hastalık etmenleri ve zararlıların yaşam süreleri uzayabiliyor, hatta üreme hızları artabiliyor, yeni genotipler oluşturabiliyorlar. İşte bu dünya tarımı için bir felaket habercisi. Çünkü söz konusu yeni hastalıklar ve zararlılar için mücadele ilaçlarının henüz piyasaya çıkarılmamış olması.

Tarımın bu tehditlere karşı muhakkak yeni stratejiler geliştirmesi kaçınılmaz. Ekim, sulama, gübreleme teknikleri gibi agronomik seçeneklerin yanında, en etkili çar hastalık ve zararlılardan en az zarar görecek yeni bitki genotiplerinin – çeşitlerin ıslahıdır.

Fakat hastalık ve zararlıların gelişim ve davranışları o kadar çabuk değişmektedir ki, bitki ıslahı ile onlara dayanıklı genotiplerin geliştirilmesi genelde garantilenemez. Çünkü klasik ıslahta, türe bağlı olarak dayanıklı bir çeşidin ıslahı için on ile otuz yıl arasında bir zaman gerekmektedir. Klasik ıslahta, çok şey şansa bağlıdır ve başarı için çok zaman gerekir. Bugün bazı virüs ve mantari hastalıklara dayanıklı çeşitlerin henüz geliştirilememiş olmasının nedeni, klasik ıslahın yetersizliğidir.

İşte burada moleküler ıslah devreye girmektedir. Gen veya genom düzenleme diye bilinen CRISPR/Cas gibi yöntemler[3], daha hızlı ve etkin olarak dayanıklı genotiplerin geliştirilmesinde girmektedirler. Yeni ıslah teknikleri (YİT) diye de tanımlanan bu yöntemlerde, GDO’lardaki gibi dışarıdan herhangi bir gen transferi söz konusu değildir. Tersine, hedeflenen genin, işlem aşamasında uygulanan geçici DNA kesici enzimler yardımı ile susturulması, etkisinin artırılıp azaltılması, mikro-mutasyona tabi tutulması ile yeni genotipler yaratılmış oluyor. Doğal olarak bu yöntemler gen haritaları çıkartılan bitkilerde uygulanabilirler.

İlginçtir, YİT le yeni çeşitler tescil edilmeye başlamış ve ilk olarak bir SOYA çeşidi 2019 yılında tescil edilmiştir. Aynı yılda bitki ıslahında bir ilk gerçekleşmiş ve dört yıllık bir sürede[4] yeni NOHUT çeşidi tescil edilmiştir.

İşin dikkat çeken tarafı, bu yöntemlerle çeşit geliştirme masraflarının, hiç de diğer biyoteknolojik tekniğindeki gibi, örneğin GDO, bir seri risk analizi gerektirmediğinden, yüzlerce milyon dolarlar gerektirmemesi! Yani bu yöntemlerle çeşit geliştirme, küçük ve orta büyüklükteki veya düşük bütçeli yeni müteşebbis bitki ıslah firmaları, üniversite ve kamu kuruluşlarınca gerçekleştirilebilmektedir. Nitekim söz konusu yöntemlerle tescil formalitelerinin, GDO tescil sistemleri ile aynı tutulmadığı ABD’de, son tescil başvurulardan yer alan 23 çeşit adayından yalnız üçü, o büyük – küresel tohumculuk firmalarına aittir. Geri kalanlar ise yeni 5-6 yıllık küçük, orta işletmelere veya yeni müteşebbis firmalarındır.  

Bu yeni bitki ıslah tekniklerinin Avrupa’da devreye girmesine, mahkeme kararı ile yasak getirilmesi ilginçtir[5]. Küresel ısınma gibi bir olgu arifesinde, dünya gıda güvenirliği için kaçınılmaz olacak sıcağa, kurağa, hastalıklara vs. dayanıklı bitki ve hayvan genotiplerin kısa zamanda, daha ucuz bir şekilde geliştirilme kapısının, bir mahkeme kararı ile kapatılması, çağımızda pek akıl kârı gibi görünmemektedir. Avrupa Adalet Divanı’nın (ECJ) gen düzenlemesi hakkındaki Temmuz 2018 kararı ile YİT, AB’nin GDO yönergeleri kapsamında değerlendirilecektir. Yani bir çeşidin geliştirme maliyeti, bir seri testle yüzlerce milyon dolarlara çıkacak ve ürünün ekimi de yasak olacak. Tanım yerinde ise bilim insanına “bu konuda çalışmayın” deniliyor. Durum böyle olunca, bakın bazı konu uzmanlarından birkaç görüş[6]:

  • “Avrupa, son 30 yılın en büyük biyoloji devriminden kopuyor”;
  • “Avrupa, önümüzdeki on yılda, gıda ve tarımdaki yenilikler konusunda çok geri kalacak”;
  • “Bu kararla AB’de son teknoloji ve yenilikçilik için gerileme başlayacaktır”.

Hâlbuki Japon çevre bakanlığı bu konuya çok farklı yaklaşıyor: “ürün, yabani bir tür veya çeşitten nükleik asit içermedikçe, tescil işlemleri GDO kategorisine girmez”[7].

Türk moleküler genetikçileri, bitki ıslahçıları ve tüm yaşam bilimci akademisyenlerin konuya ilgi göstermeleri beklentisi ile…

Nazimi Açıkgöz


[1] http://blog.radikal.com.tr/ekonomi-is-dunyasi/kuresel-isinmanin-tarimda-ilk-can-sesi-suudi-arabistanda-bugday-tarimina-son-22873 

[2] https://www.transgen.de/aktuell/2759.klimawandel-pflanzen-genome-editing.html

[3] http://www.ulusaltarim.com/7353/Tarimda-Yeni-Islah-Teknikleri-

[4] http://blog.milliyet.com.tr/cesit-gelistirme-4-yila-indi/Blog/?BlogNo=612792

[5] https://geneticliteracyproject.org/2018/09/07/europes-restrictions-on-gene-edited-crops-may-cause-exodus-of-biotech-scientists/?mc_cid=6be4d0df10&mc_eid=78da822f05

[6] https://www.euractiv.com/section/agriculture-food/news/eu-farmers-hostages-of-unstable-politics-and-technology-gap-report-claims/

[7] https://www.fas.usda.gov/data/japan-japan-holds-second-meeting-discuss-genome-editing-technology

Rusya’nın Genetik ve Islaha Büyük Yatırımı

Rusya, beklenmeyen bir dönemde, yeni ıslah (gen düzenleme) teknolojilerine büyük bir meblağ ayırdığını duyurdu[1]. Rusya Bilimler Akademisinden alınan bilgilere göre 1,7 milyar US$’lık bu yatırımın hedefleri de belirlenmiş durumda: Gen düzenleme yöntemi ile 2020 yılında 10, 2027 yılına kadar da 20 bitki çeşidi ve hayvan genotipi ıslah edilecek. Önceliğin arpa, şeker pancarı, buğday ve patatese verildiği projede hedef hastalıklara dayanıklı yeni çeşitler geliştirmek.

Kültür bitki ve hayvanlarında üretimin sürdürülmesi için yeni yeni genotiplerin geliştirilmesi gerekmektedir. Değişen çevre koşullarına uyumlu çeşitlerin – genotiplerin ıslahı için mutasyon ve klasik ıslah teknikleri son yıllara kadar yeterli idi. 20. Yüzyıl sonlarında doku kültürü, gen aktarımı ve diğer moleküler biyolojik gelişmeler devreye girdi. Fakat son on yıl içinde karşımıza, aslında eski bir yöntem olan mutasyonun, farklı bir şekli çıktı. Doğal mutasyonla gelişmiş yeni bitki çeşitlerinin yanı sıra, bitki ıslahçıları tarafından gama ve benzeri ışınlarla geliştirilmiş binlerce çeşitlere rastlıyoruz. Mutasyon, canlı genlerinden birinde kendiliğinden veya amaçlı oluşturulan bir değişimdir. 2010 yılından beri ise moleküler bazda laboratuvarlarda genom içi düzenlemeler yapılmaktadır.  Elde edilen genotipler kısa sürede tescil edilerek üreticilere ulaştırılabilecektir. Yeni genotiplerin kısa zamanda geliştirilebildiği bu yeni ıslah teknikleri (YIT – genom düzenlemeleri – gen düzenleme), bir seri yeni gen mühendisliği yöntemlerini kapsamaktadır. Bunlardan “CRISPR-Cas9” biraz daha öne çıkmış durumunda. Bu yöntemlerde, GDO’lardaki gibi dışarıdan herhangi bir gen transferi söz konusu değildir. Tersine, hedeflenen genin, işlem aşamasında uygulanan geçici DNA kesici enzimler yardımı ile susturulması, etkisinin artırılıp azaltılması, mikro-mutasyona tabi tutulması ile yeni genotipler yaratılmış oluyor. Çok daha önemlisi, bu yöntemlerle çeşit geliştirme masraflarının, GDO tekniğindeki gibi bir seri risk analizi gerektirmediğinden, yüzlerce milyon dolarlara ulaşmaması! Yani bu yöntemlerle çeşit geliştirme, küçük ve orta büyüklükteki veya düşük bütçeli yeni müteşebbis bitki ıslah firmaları, üniversite ve kamu kuruluşlarınca gerçekleştirilebilmektedir[2]. 2018 yılında Arjantin’de bu yeni yöntemle geliştirilen ilk tatlı su çuprası[3] ticarileştirildi. 2019 yılı başında da ABD’de yine aynı yöntemle geliştirilen yeni soya çeşidinin yağı market raflarında yerini aldı. Söz konusu yağ kalitesi iyileştirilmiş bu çeşidin yağı, sıradan soya fasulyesinden birkaç kat daha az “doymuş yağ asitleri” ve daha sağlıklı oleik asit içermektedir[4].

Ne var ki gen düzenleme yöntemi AB’de, biyomühendislik olduğu için 2018 yılında GDO ile aynı kategoride kabul edilip, tarımı yasaklanmaktadır.

Rusya da, 2016 yılında araştırmalarına onay verdiği GDO’lu ürünlerin tarımına yasak getirmiş, fakat gen düzenlemeleriyle ilgili henüz hiçbir yasal düzenleme gerçekleştirmemiştir. İşte bu aşamada, söz konusu 1,7 milyar dolarlık proje mimarlarından moleküler genetikçi Konstantin Severinov bazı endişelerini dile getirmekte: “Her ne kadar Rusya tarımsal ürünce zenginse de bazı, bitkilerde sorun yaşamaktadır. Bu sorunların üstesinden yeni ıslah teknikleri ile gelinebileceğine, Rusya Bilimler Akademisi onay vermiştir”.

2017 verilerine göre GSMH’sının ancak %1,1 ini bilimsel araştırmalara ayıran Rusya, bu rakamla gerek Çin (%2,1), gerekse ABD’nin (%2,8) gerisinde kalmaktadır. Diğer taraftan konu ile ilgili bilim adamları projenin uygulama aşamasında birçok sorun yaşanacağı görüşündeler. Nitekim Severinov, başta sarf malzemesine ulaşım gibi bürokratik nedenlerle yaşam bilimleri araştırmalarının pek de sağlıklı yürüyemeyeceği endişesini taşımaktadır. Rus Bilimler Akademisi’nin önde gelen bilim adamlarından Kochetov ise daha birçok yasal düzenlemelere gereksinim olduğunu, özellikle laboratuvar koşullarında geliştirilecek genotiplerin-hatların-yarıyol materyalinin bitki ıslahçılarınca kullanımına kadar yapılacak daha çok iş olacağı görüşünde. Yani projenin verilen zaman içinde hedefe ulaşımından endişeliler.

Rusya’nın bu atılımı Türk tohumculuğu için çarpıcı bir örnek. Öncelikle gen düzenleme teknolojilerinin bitki ıslahı için kaçınılmaz olduğunu kabul edelim. Yöntem, özellikle yarıyol materyali gereksinimi içindeki tohumculuğumuza büyük katkı sağlayabilecektir. Koruma altındaki çeşitlerinin %58’inin yabancı[5] olduğu tarımımıza millilik ruhunu vermek için, bu tip gelişmelerden zamanında yararlanmak zorundayız. Fakat yöntem tamamen moleküler düzeyde laboratuvarlarda gerçekleştiği için, Rus Bilimler Akademisi örneği, TÜBA (Türkiye Bilimler Akademisi), TUBİTAK gibi bakanlıklar üstü bir kurumca ele alınması gerekmektedir. Bu konuda bakanlıklar ve üniversitelerle sıkı işbirliği de kaçınılmazdır. İşin acı tarafı Türk tohumculuğu için gerekli yarıyol materyali (gereksinim duyulan gen, ıslahçı hattı) temini konusunda maalesef bir başka seçenek de bulunmamaktadır. Çünkü ülkemizde yarı yol materyalini sağlayacak şirket sistemi gelişmemiştir ve kamu da, bu konuda batı ülkelerinde olduğu gibi[6] bir oluşuma pek hazır görünmemekte. İşte, bizlere düşen görev, tohumculuğumuzun geleceğini kurtarmak için farkındalık yaratmaktır.

Nazimi Açıkgöz


[1] https://www.nature.com/articles/d41586-019-01519-6?utm_source=Nature+Briefing&utm_campaign=9f8bbd0a81-briefing-dy-20190515&utm_medium=email&utm_term=0_c9dfd39373-9f8bbd0a81-43919645

[2] http://www.ulusaltarim.com/7353/Tarimda-Yeni-Islah-Teknikleri-

[3] https://nacikgoz.blogactiv.eu/2019/01/19/the-first-commercial-product-of-genome-editing-tilapia/

[4] http://blog.milliyet.com.tr/yeni-islah-teknigi-ile-soya/Blog/?BlogNo=604506

[5] https://nazimiacikgoz.wordpress.com/2019/05/04/yeni-bitki-cesitlerimiz-pek-de-milli-olamayacak/

[6] https://nacikgoz.wordpress.com/2019/05/11/turk-tohumculugu-icin-yeni-stratejiler-gelistirmek-zorundayiz/

Brezilya’da Tarımın Yükseliş Sırrı ARGE

2017 yılı verilerine göre, 217 milyar dolar ihracatına karşın, 153 milyar dolarlık ithalatla Brezilya dünyanın 8. büyük ekonomisi olarak, fertlerine yıllık 15,6 bin dolar yıllık gelir sağlamaktadır. Brezilya, Rusya, Çin ve Hindistan’la birlikte oluşturdukları BRIC ülkeler topluluğu ile gelişmekte olan ülke görünümünden sıyrılmayı başarmışlardır[1]. Gerçekten de son yıllarda yakaladıkları yüksek kalkınma hızları ile bu ülkeler, G7’den G20’ye dönüşümle, dünya yönetiminde de yerlerini almışlardır.  Fakat bunların arasında Brezilya, özellikle tarımda gösterdiği yüksek performansla dikkatleri çekmektedir. Küresel tarımsal ürün ihracatçı ülkeler sıralamasında Brezilya 2000 yılında %3 payla 5. sırada iken, 2016 yılında %6 payla 3.lüğe yükselmiştir[2]:

  • İhracatının %46’sı tarımsal üründen oluşmaktadır[3]; dünya tarımsal ürün ihracatının %7’si bu ülkeye aittir;
  • 2018 yılındaki 65 milyon ton soya üretimini 2041 yılında 142 milyon tona, mısır üretimini 34 milyon tondan 55 milyon tona ve şeker üretimini de 28 milyon tondan 57 milyon tona çıkarmayı hedeflemektedir[4];
  • Birçok tarımsal ürün ihracatını yıldan yıla artırarak, bu konuda dünyadaki sıralamada öne çıkmaktadır (Grafik);
  • Birçok Dünya tarımsal ürün üretim ve ihracatında ilk sıralarda yer almaktadır;
  • Ve tarımsal destekler OECD ülkelerinde %26, ABD’de %12 ve AB’de %29 iken, Brezilya sadece % 6 destekle adeta bir mucizeye imza atmıştır.

Peki, bu ülke nasıl oluyor da tarımda böylesine öne çıkabiliyor? Bu konu, çarpıcılığı nedeniyle çok ele alındı. Uzmanlarının birleştiği nokta: Yenilikçilik ve araştırma.

Asidik savanaların toprak ıslahı ile başlatılan atılımlar, ülkenin her ekolojisinin durum saptanmasını takiben, o ekoloji için “ısmarlama elbise” örneği yeni çeşitlerin ıslahı ile yola çıkıldı ve:
  • Uzak doğunun (ılımal) soyası tropik Brezilya’ya adapte edilerek soya pazarında dünya liderleri arasına girildi; 
  • Afrika’nın yem bitkisi “SAKALLI DARI”[5] (Brachiaria brizantha – Panicum brizantha) genetik materyali, hem klasik ıslahla öyle yüksek verimlere ulaşıldı ki, açık alan sığırcılığında dört yıl olan kesim ağırlığına ulaşım, 20 aya düşürüldü;
  • Hindistan’ın “ZEBU” ırkından geliştirilen “NELORE” sığır sürüleri ile dünya kırmızı et piyasalarında söz sahibi olundu. Son yıllarda gen düzenleme yöntemi ile Nelore etinden daha kaliteli olan ANGUS ırkını Brezilya’ya kazandırmak için kolları sıvadılar.

Diğer ülkelerden yeni hayvan ve bitki ırk ve çeşitlerini ülkeye adapte edip, onların gen materyalinden yararlanarak, daha da yüksek performanslı yeni ırklar-çeşitler geliştirilmiştir. Peki, bu nasıl gerçekleştiriliyor? Karşımıza, diğer ülkelerin genetik kaynaklarının akıllıca kullanarak, Brezilya’yı tarımsal ürün pazarında liderler arasına sokan bir birim,  EMBRAPA  (Brasileira de Pesquisa Agropecuaria – Brezilya Tarımsal Araştırma Organizasyonu) çıkıyor.

Tarım, Brezilya için sermaye birikiminden, iş sahası yaratmaya, temel ekonomik kaynak olmuştur. Fakat işçiliğe dayalı bu sistemde teknolojinin eksikliği hep yaşanmıştır. 1940’lara kadar Brezilya tarımsal ürün ithal eden bir ülke idi. İkinci dünya savaşı sonrası, korumacı politikalarla canlanan endüstri, kentleşme ve nüfus artışını beraberinde getirmiştir. İşte demokrasiye de nokta koyduran gıda krizi karşısında, tarımsal üretimin artırılma zorunluğu doğmuştur.

EMBRAPA tarımın geliştirilmesi için, araştırmaları yeni bilgi ve teknolojilerle cesaretlendirmek, teşvik, koordine etmek ve uygulamak amacıyla 1973 tarihinde kuruldu. Misyonu, gıda sıkıntısı arifesindeki Brezilya’nın tarımsal üretimini artırmaktı. Tarım Bakanlığı bünyesinde, fakat idari ve mali açıdan otonom olan bu kuruluş, daha ilk yıllarında “International Bank for Reconstruction and Development” ve “The Inter-American Development Bank” gibi finans kaynaklarından kredi sağlayabildi. Diğer taraftan “Inter-American Institute for Cooperation on Agriculture”, USAID ve FAO gibi uluslararası kuruluşlardan destek almaya başladı.

Halen, EMBRAPA, Ulusal Tarımsal Araştırma Sistemini (SNPA) de içine almaktadır. SNPA ise üniversiteleri, ulusal araştırma enstitüleri ve tarımsal araştırma faaliyetleriyle ilgili diğer kamu ve özel kuruluşlarını çatısı altında toplamaktadır.  

EMBRAPA’nın Brezilya’nın birçok üründe dünya pazarında lider olmasını sağlarken yalnız “çeşit geliştirme” ile kalmayacağı bir gerçek. Geliştirilen çeşitler öylesine agronomik olanaklara fırsat yarattı ki, bir yılda “soya + soya” veya “buğday + soya” ekimi ile aynı araziden yılda iki ürün uygulamaları başlatıldı. 

Brezilya 30 milyon hektarlık GDO’lu ürün üretim alanıyla ABD’nin ardından ikinci sırada yer almaktadır. 190 milyon hektarlık dünya transgenik ürün ekim alanının %19’u bu ülkededir. Ürettiği soyanın %93’ü, mısırın %83 ve pamuğun %67’i transgeniktir.

Tarımsal araştırmalara dayalı performanslarla, adeta ülke ekonomisine yön veren bu ülkenin, konu ile ilgili stratejilerinden yararlanılamaz mı? Tüm tarımsal araştırma kuruluşlarını bir çatı altında toplayarak, acil konulara yön vermeğe, bazı kurumları göreve çağırmaya müthiş gereksinimimiz var. Üniversitelerimizi acil olarak yeni genitörler bulmak için motive etmemiz gerekiyor. Gerçekçi olmak gerekirse, tohum ihracatımız, hiç te ithalatımızın %60-70’ini karşılamıyor. İhracatın çoğu uluslararası firmaların tohum çoğaltma materyali. Kısacası Türkiye’nin tohumculuk konusunda, Brezilya’nın EMBRAPA veya SNPA (Ulusal Tarımsal Araştırma Sistemini) benzeri bir kuruma gereksinimi var.

Etiketler: Brezilya tarımı, Bric, Emprapa, royalite, tohumculuk, soya, transgenik, gen düzenleme, tarımda arge


[1] http://blog.milliyet.com.tr/nasil-oluyor-da-bric-ulkeleri-2050-lerin-ekonomisinde-liderlige-

[2] http://www.fao.org/3/I9542EN/i9542en.pdf

[3] https://www.agroberichtenbuitenland.nl/actueel/nieuws/2017/06/12/agribusiness-46-of-brazil%E2%80%99s-exports-in-2016

[4] Brazil at 2040:Customer and Competitor CNAS Report 2018-2 October 2018 (http://cnas.tamu.edu)

[5] Bu bitki Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi araştırmalarında yer almaktadır.

Gen Düzenleme İle İlk Bitki: Soya

2019 yılı başında kalitesi iyileştirilmiş soya yağı market raflarında yerini aldı. Söz konusu soya çeşidi yağı, sıradan soya fasulyesinden birkaç kat daha az “doymuş yağ asitleri” ve daha sağlıklı oleik asit içermektedir. En çarpıcı özellikleri ise kızartma koşullarında, yani yüksek sıcaklıklarda, daha az trans yağ asidi oluşturmalarıdır.  Bu çeşit Yeni Islah Teknikleri (YIT) olarak da bilinen gen düzenleme yöntemi ile ıslah edilerek pazara ulaşan ilk kültür bitkisi çeşididir. Aslında bu yöntemle elde edilen ilk canlı olarak TATLISU ÇUPRASI ile ilgili haber-analiz yine bu blokta yer almıştı[1].

Söz konusu bu yeni gen düzenleme ile ilgili kısa bir bilgi vermekte yarar olsa gerek: Günümüze kadar değişen çevre koşullarına uyumlu yeni çeşitlerin – genotiplerin ıslahı için mutasyon, seleksiyon, melezleme ve benzeri klasik ıslah teknikleri kullanıldı. Son zamanlarda doku kültürü, gen aktarımı ve diğer moleküler biyolojik gelişmeler devreye girdi. Fakat son on yıl içinde karşımıza, aslında eski bir yöntem olan mutasyonun, farklı bir şekli çıktı. Bilindiği gibi doğal mutasyonla gelişmiş yeni bitki çeşitlerinin yanı sıra, bitki ıslahçıları tarafından X, gama ve benzeri radyoaktif ışınlarla geliştirilmiş binlerce çeşide rastlıyoruz. Mutasyon, canlı genlerinde, kendiliğinden veya amaçlı oluşturulan bir değişimdir. Bu işlem, 2010 yılından beri laboratuvarlarda, moleküler bazda, genom içi düzenlemelerle gerçekleştirilmeye başlamıştır. Bu yöntemde genotipler kısa sürede tescil edilip, üreticilere ulaşabilmektedir. Gen düzenlemeleri CRISPR gibi bir seri yeni gen mühendisliği yöntemlerini kapsamaktadır. Bu yöntemlerde, GDO’lardaki gibi dışarıdan herhangi bir gen transferi söz konusu değildir. Tersine, hedeflenen genin, uygulanan geçici DNA kesici enzimleri ile susturulması, etkisinin artırılıp azaltılması, yani mikro-mutasyona tabi tutulması ile yeni genotipler yaratılmış oluyor.

Burada hemen belirtmek gerekirse, genetiği değiştirilmiş organizmalarda (GDO), yani transgenik canlılarda bir gen, başka tür veya çeşitten transfer edilmiştir. Ve piyasaya sürülme öncesinde çevre, sağlık gibi birçok risk testlerinden geçtikten sonra tescillenirler. Dolayısı ile bir genotipin firmasına maliyeti 100 milyonları aşmaktadır. O nedenle GDO yöntemi adeta küresel çok uluslu firmalarla özdeşleşmiştir. Bunun aksine YİT ile genotip geliştirme masrafları, söz konusu analizleri gerektirmediğinden, düşük bütçeli yeni müteşebbis firmalar, üniversiteler ve kamu kuruluşlarınca dahi karşılanabilecek düzeydedir.

İşte Minnesota’da (ABD) bulunan genç bir biyoloji şirketi olan Calyxt firması, 5 yıl önce gen düzenleme yöntemi ile soya fasulyesinde mikro mutasyon gerçekleştiriyorlar ve beş yıl içinde tescil ettirip, 2018 yılında 6700 hektarlık bir alanda ekim yapılıyor. Söz konusu firma, buğday, patates, kolza ve yoncada, verim veya hastalık-zararlılara dayanıklılıkla değil de, tüketiciyi kalite açısından ilgilendiren konulara odaklanmış. Adeta sağlıklı beslenmeye yönlenmiş tüketici guruplarına servis vermekte….

Durum ABD’de böyle iken, AB gen düzenlemeyi, biyoteknolojik bir işlem olduğu için GDO ile aynı kefeye koymakta[2]. Ve bu yöntemle geliştirilmiş çeşit ürünlerinin ithalatını da yasaklamış durumdadır. Ülkemiz de de durum AB ’deden farklı olmayacaktır. Yalnız bu konu dünya ticaretinde söz sahibi olmak isteyen ülkelerde bakın pazara neler neler geliyor:

-Japonya’da tohumsuz domates;

-ABD de depolamada sorun bir şeker türevini devreden çıkaran patates;

-ABD de yağ asidi düşük soya (bu yıl pazarda);

-Kanada da yabancı ot ilacına dayanıklı çeltik;

-Kanada da yabancı ot ilacına dayanıklı keten;

-İspanya’da düşük glütenli buğday;

-ABD-Kaliforniya’da yabancı ot ilacına dayanıklı kolza;

-Çin’de küllemeye dayanıklı buğday;

-Japonya’da raf ömrü uzatılmış domates, vs.

Gen düzenleme araştırmalarında Çin 541 proje ile önde giderken, ABD 387 ve Japonya da 81 proje ile onu izlemektedir.  Yüksek verim ve kalite gibi bitki ıslahının genel hedeflerine yönelik bu araştırmalar en çok ÇELTİK, MISIR, BUĞDAY, SOYA, PATATES gibi ana kültür bitkilerinde yoğunlaştırılmıştır. Bunun ana nedeni ıslahçısının azami royalite (ıslahçı hakkı) beklentisidir. Buradan şu gerçeği dile getirmekte yarar olsa gerek. Umulur, kısa sürede yeni çeşit geliştirme fırsatı veren bu YİT yöntemleri ile geliştirilen çeşitlere royalite ödeyecek ülkeler gurubunda uzun süre kalmayız!


[1] https://nazimiacikgoz.wordpress.com/2019/01/19/dunyada-yeni-islah-tekniklerinin-gen-duzenleme-ilk-ticari-urunu-tatli-su-cuprasi/

[2] https://www.transgen.de/aktuell/2724.usa-genom-editierte-sojabohnen-ohne-gentechnik.html

Dünyada Yeni Islah Tekniklerinin (Gen Düzenleme) İlk Ticari Ürünü: Tatlı Su Çuprası

Dünyada Yeni Islah Tekniklerinin (Gen Düzenleme) İlk Ticari Ürünü: Tatlı Su Çuprası

Tarımsal üretim için yeni yeni genotiplere gereksinim vardır. Değişen çevre koşullarına uyumlu çeşitlerin – genotiplerin ıslahı için mutasyon ve klasik ıslah tekniklerine 20.yüzyıl sonlarında devreye doku kültürü, gen aktarımı ve diğer moleküler biyolojik gelişmeler devreye girdi. Fakat son on yıl içinde karşımıza, aslında eski bir yöntem olan mutasyonun, farklı bir şekli çıktı. Doğal mutasyonla gelişmiş yeni bitki çeşitlerinin yanı sıra, bitki ıslahçıları tarafından X, gama ve benzeri radyoaktif ışınlarla geliştirilmiş binlerce çeşide rastlıyoruz. Mutasyon, canlı genlerinden birinde, kendiliğinden veya amaçlı oluşturulan bir değişimdir. Bu işlem, 2010 yılından beri laboratuvarlarda, moleküler bazda, genom içi düzenlemelerle gerçekleştirilmeye başlamıştır.  Bu yöntemde genotipler kısa sürede tescil edilip, üreticilere ulaşabilmektedir.  Yeni ıslah teknikleri (YİT) diye de tanımlanan bu genom düzenlemeleri (gen editing, gen düzenleme), CRISPR gibi bir seri yeni gen mühendisliği yöntemlerini kapsamaktadır. Bu yöntemlerde, GDO’lardaki gibi dışarıdan herhangi bir gen transferi söz konusu değildir. Tersine, hedeflenen genin uygulanan geçici DNA kesici enzimleri ile susturulması, etkisinin artırılıp azaltılması, yani mikro-mutasyona tabi tutulması ile yeni genotipler yaratılmış oluyor.

Genetiği Değiştirilmiş Organizmalarda (GDO), yani transgenik canlılarda bir gen, başka tür veya çeşitten transfer edilmiştir. Ve piyasaya sürülme öncesinde çevre, sağlık gibi birçok risk testlerinden geçtikten sonra tescillenirler. Dolayısı ile bir genotipin firmasına maliyeti 100 milyonları aşmaktadır. O nedenle GDO yöntemi adeta küresel çok uluslu firmalarla özdeşleşmiştir. Bunun aksine YİT ile genotip geliştirme masrafları, düşük bütçeli yeni müteşebbis firmalar, üniversiteler ve kamu kuruluşlarınca dahi karşılanabilecek düzeydedir.

GDO yöntemi AB gibi birçok ülkede serbest değildir. YİT de sayısız avantajına rağmen aynı kategoride kabul edilmektedir. Hâlbuki GDO da başka bir türden gen devrede iken, YİT de canlının kendi genleri içindeki değişmeler söz konusudur. Yöntemin avantajları kısa zamanda geliştirilen birçok yeni bitki çeşit adayının tescil aşamalarına ulaşmasını sağlamıştır. Örneğin:

-Japonya’da tohumsuz domates;

-ABD de depolamada sorun bir şeker türevini devreden çıkaran patates;

-ABD de yağ asidi düşük soya (bu yıl pazarda);

-Kanada da yabancı ot ilacına dayanıklı çeltik;

-Kanada da yabancı ot ilacına dayanıklı keten;

-İspanya’da düşük glutenli buğday;

-ABD-Kaliforniya’da ot ilacına dayanıklı kolza;

-Çin’de küllemeye dayanıklı buğday;

-Japonya’da raf ömrü uzatılmış domates, vs.

Dünyada ticarete yönelik gen düzenleme araştırmalarında Çin 541 proje ile önde giderken, ABD 387 ve Japonya da 81 proje ile onu izlemektedir.  Yüksek verim ve kalite gibi bitki ıslahının genel hedeflerine yönelik bu araştırmalar en çok ÇELTİK, MISIR, BUĞDAY, SOYA, PATATES ve diğer 51 kültür bitkisinde yoğunlaştırılmıştır. 

ABD sermayeli AquaBounty ve Intrexon firmaları, Aralık 2018’de, Arjantin’de bir basın bildirisi ile Genom düzenlemelerinin ilk ticareti ürünü TATLISU ÇUPRASINI duyurdular.

TATLISU çuprası (tilapia), karides, somon ve konserve ton balığından sonra dünyada en çok tüketilen dördüncü deniz ürünüdür. Söz konusu deniz çuprası genotipinin (FLT01) Arjantin’de geliştirmiş olmasının nedeni, bu ülkede gen düzenlenme formalitelerinin, GDO mevzuatı dışında tutulmasıdır[1].  

Ürün geliştiricilerine göre, balık fileto veriminde % 70lik, büyüme hızında % 16’lık ve yemden yararlanmada da % 14’lük bir artış sağlayarak ticari avantaj yakalanmıştır. Yetiştirme süresindeki kısalma ile hastalıklarla ilgili riskleri azaltabilecek, girdi maliyetlerinde azalmalar sağlayabilecektir.

AquaBounty firması dünyada transgenik somonu ilk ticarileştiren firmadır[2]. Transgenik somon her ne kadar Kanada’da market raflarında yer alıyorsa da, ABD de tescil işlemleri davam etmektedir.

Aslında Brezilya’da 2018 yazında, gen düzenleme yöntemi ile geliştirilen, sıcak koşullara adapte olabilen bir ANGUS buzağısını (Gazelle) duyurulmuştu[3]. Bu projede hedef, tropik yörelerde yetiştirilmekte olan ZEBU ırkı yerine, eti daha çok tercih edilen ANGUS ırkının devreye sokulması idi. Geliştiricisi Recombinetics firması, bu genotiplerin, Brezilya tarım ekonomisine büyük katkı sağlayabileceği beklentisinde.  

Arjantin ve Brezilya’daki bu iki olay,  bitki ve hayvan genotipleri geliştirme konusunda son yıllarda öne çıkan genetik mühendisliği uygulamalarında GMO ve gen düzenleme yöntemlerinin karşılaştırılmasına fırsat vermektedir. Önce 100 milyon dolarları geçen GDO çeşit geliştirme masraflarının, gen düzenlemelerinde söz konusu olmadığını belirtelim. Nitekim gen düzenleme yönteminde tescil formalitelerinin, GDO tescil sistemleri ile aynı tutulmadığı ABD’de, son tescil başvurularında yer alan 23 çeşit adayından yalnız üçü, o büyük – küresel tohumculuk firmalarına aitken, diğer 20 si yeni 5-6 yıllık küçük – orta işletmelere, yeni müteşebbis firmalara veya üniversitelere aitti. İşte bu YIT, dünya tohumculuk pazarını sarsacak bir gelişme gibi görünüyor.

Nazimi Açıkgöz




[1] https://www.fishfarmingexpert.com/article/aquabounty-gets-argentina-go-ahead-for-edited-tilapia/

[2] http://blog.milliyet.com.tr/-karadeniz-somonu–gelecek-vadediyor/Blog/?BlogNo=574207

[3] https://geneticliteracyproject.org/2018/10/08/video-meet-the-gene-edited-cows-that-could-revolutionize-beef-production/

%d blogcu bunu beğendi: