Samsun Ondokuz Mayıs Üniversitesi (OMÜ) Ziraat Fakültesi’nde akademisyenler domates bitkisinde ’Crispr/Cas9’ teknolojisi ve aşılama sistemi kullanarak ’kuraklık stresine dayanıklı’ domates genotipleri geliştirecek.
Küresel ısınma son yıllarda tarım başta olmak üzere yaşamın birçok alanını etkiliyor. Bilim insanları ise tarımsal ürünlerin kuraklık tehlikesine karşı daha dayanıklı hale gelmesi için çalışmalar yapıyor. OMÜ Ziraat Fakültesi Tarımsal Biyoteknoloji Bölümü Öğr. Üyesi Doç. Dr. Musa Kavas’ın yürütücülüğünü yaptığı “Domates Bitkisinde Crispr/Cas9 Teknolojisi ve Aşılama Sistemi Kullanılarak Kuraklığa Toleransın ve Lateral Kök Sayısının Arttırılması” adlı projede ise kuraklık stresine dayanıklı domatesler yetiştirilmesi amaçlanıyor. Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 1 milyon 650 bin TL bütçe ile desteklenmeye hak kazanan projede domates bitkisinde yer alan 4 adet gen susturularak domates bitkilerinin daha büyük köklere sahip olması ve topraktan daha fazla su kullanması sağlanacak.
"Bütün stratejileri bir araya getirebilirsek domates bitkilerinin kuraklığa toleranslı hale gelmesini sağlayacağız"
Projeyle ilgili bilgi veren Doç. Dr. Musa Kavas, "Bu projemizde kuraklığa toleranslı domatesler geliştirmeye çalışıyoruz. Bunu gerçekleştirmek için Crispr/Cas9 teknolojisi kullanarak domates genomunda yer alan 4 tane geni susturmaya çalışacağız. Normalde bu genler çalıştığı zaman 2 fonksiyonları var. Birincisi, bu genler gelişmekte olan domateslerin kök sayısını ya da kök uzunluğunu azaltmaktadır. Eğer kullandığımız bu genom düzenleme teknolojisi yardımıyla bu genleri susturabilirsek, çalışamaz duruma getirirsek elde edeceğimiz genom düzenlenmiş domates bitkilerinin daha büyük köklere sahip olmasını ve topraktan daha fazla su kullanımına sahip olmasını istiyoruz. Sonuç olarak kuraklığa toleranslı domatesler geliştirmiş olacağız. Diğer 2 gen ise su kaybını artırabilme potansiyeli bulunan genler. Eğer biz bu genleri başarı ile susturabilirsek, stoma sayısı verimi düşürmeden azaltılacak ve daha kalın bir kütikül tabakasını oluşturularak su kaybı minimize edilecektir. Eğer bu bütün stratejileri bir araya getirebilirsek, aynı anda hem lateral kök sayısı arttırılacak hem de su kaybı azaltılacak. Böylece, elde edeceğimiz domates bitkilerinin kuraklığa toleranslı hale gelmesini sağlayacağız. Hepimiz biliyoruz, son yıllarda küresel ısınma problemi ile karşı karşıyayız. Tarımsal üretim küresel ısınmadan büyük ölçüde etkileniyor. Dolayısıyla bizim gelecek 10-20 yılda daha az su kullanan, bu az su kullanma kapasitesine sahip olmakla birlikte aynı verimi elde edebileceğimiz çeşitlerin geliştirmesini ihtiyaç duymaktayız. Biz bunu domateste çalışıyoruz ama tabii ki, hem ülkemizde hem de dünya da bu teknikler kullanılarak farklı bitkiler geliştirebilir. Crispr/Cas9 tekniği ile bitkilerin genomları düzenlenebilmekte ve çalışan genler susturularak, çalışmayan genler ise daha iyi çalıştırılarak, yeni bitkiler geliştirilebilmektedir" dedi.
"Domates zararlıları ile mücadele"
Ayrıca domates zararlıları ile ilgili proje yürüttüklerini söyleyen Dr. Kavas, "TÜBİTAK projesi çerçevesinde çalışmalarımızı yürütüyoruz. Bu projelerde Crispr/Cas9 teknolojisini kullanarak domates bitkisinde genom düzenleme yapmaya çalışıyoruz. Bu çerçevede yürüttüğümüz 3 TÜBİTAK projemiz bulunmaktadır. İlk projemizde çok önemli bir domates zararlısı olan Kök-ur nematoduna karşı toleranslı domates geliştirmeye çalışıyoruz. Crispr/Cas9 teknoloji kullanarak domates genomunda bulunan farklı genlerin ifadesini arttırmaya çalıştık. Şu anda kısmen başarılıyız. Projemiz halen devam etmektedir. 2. Projemizde ise domates güvesi dediğimiz bir zararlı var. Buna karşı domates bitkisini dirençli hale getirmeye çalışıyoruz. Bunu başarabilmek için, domatesin yapraklarında bulunan ve trikom adı verilen dikensi yapıları arttırmaya, aynı zamanda da kütikül tabakasını kalınlaştırmaya çalışıyoruz. Bunu da yine Crispr olarak adlandırılan bir genom düzenleme tekniğiyle yapmaya çalışıyoruz. Burada farklı bir Crispr teknolojisi kullanıyoruz. Normalde Crispr teknolojisi insanlarda, hayvanlarda, farklı canlılarda var olan genleri modifiye etmeye yarayan bir araçtır. Elimizde bir moleküler makas var. Bu makasla bir gen bölgesini kesiyoruz. Daha sonra bitki orayı tamir etmeye çalışıyor. Bu şekilde çalışan bir geni susturuyoruz ya da az çalışan bir geni daha fazla çalıştırmaya çalışıyoruz. Bu teknoloji aslında 2020 yılında Nobel ödülü ile ödüllendirilmiş bir teknolojidir. Hayatımızda farklı bir yere gelmiş bir teknolojiden bahsediyoruz. Bu teknoloji bütün canlılarda var olan herhangi bir genin düzeltilmesinde ya da o genin daha fazla çalıştırılmasında kullanılabilir. Dolayısıyla biz bu ikinci projemizde var olan domates genlerini daha fazla çalıştırmaya çalışıyoruz" diye konuştu.
"Bu çalışmanın bir aşamasında aşılı domates fidesi üretim gerçekleştireceğiz"
Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Ahmet Balkaya ise "Dünyada son yıllarda en güncel uygulamalardan bir tanesi de aşılı fide üretim teknolojisidir. Gerek iklim değişikleri gerekse de toprak kökenli hastalık ve zararlılar artmasına çözüm olarak organik ve geleneksel olarak aşılı fide domatesi yaygın olarak kullanılan önemli yöntemlerden bir tanesidir. Bu çalışmanın bir aşamasında aşılı domates fidesi üretimi gerçekleştirerek projenin diğer aşamalarında bitki üretimi gerçekleştireceğiz" şeklinde konuştu.