Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Kısmı’ndan Dr. Öğr. Üyesi Steven Footitt ve takımı, iklim değişikliğine sağlam “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 nazaran böylece akıllı bitkilerin üretilmesine büyük katkı sağlanarak, Türkiye’de tarım ve besin güvenliği konusunda değerli bir adım atılmış olacak.
Boğaziçi Üniversitesi’nde iklim değişikliğinin tarım ve besin güvenliğine tesirleriyle ilgili birçok araştırma devam ediyor. Bunlar ortasında Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Kısmı’ndan Dr. Öğr. Üyesi Steven Footitt ve grubunun projesi, bitki tohumlarındaki uyku halinin gen araştırmalarıyla anlaşılarak, iklim değişikliğine ahenk sağlayabilecek akıllı bitkilerin üretilmesinin önünü açmayı hedefliyor. Kurumsal Bağlantı Ofisi’nin sorularını yanıtlayan araştırma takımının başkanı Footitt, tohumlarda uyku halini azaltan genlere odaklanarak bitkilerin iklim değişikliğine daha kolay ahenk sağlayabileceğini söylüyor ve ekliyor: “Bu araştırma projesiyle Türkiye’de sürdürülebilir tarım ve besin güvenliğini için muhtaçlık duyulan iklim açısından akıllı bitkilerin üretilmesine büyük katkılar sunmak istiyoruz.”
“AŞIRI SICAKLIK ÇİMLENMEYİ ÖNLÜYOR”
Dünya çapında çeşitli ülkelerdeki çalışmalarının akabinde 2019’da Boğaziçi Üniversitesi’ne gelen Dr. Öğr. Üyesi Steven Footitt, iklim değişikliğine bağlı olarak çok sıcakların tohumları ikinci bir uyku haline sokarak, çimlenmeyi engelleyebildiğini belirtiyor. Bunun aslında hayatta kalma stratejisi olduğunu söyleyen bilim insanı Türkiye’de besin güvenliğini tehdit edebilecek bu süreci şöyle anlatıyor:
“Bitkiler, çok sıcaklık üzere gerilim olayları karşısında hayatta kalmak için stratejiler geliştirir. Zira doğal seçilim, bitkilerin bu çeşit kuvvetli şartları tolere etmesine yahut bunlardan kaçınmasına yardımcı olan düzenekler 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 şartları altında da olsa çimlenmeyi önlemeye devam edebilir. Tohumlar, çimlenmeye imkan sağlayan çevresel etkenlere hassas hale gelene kadar bu uyku durumunun azalması gerekli. Lakin tohumların dağılmasından sonra çok sıcaklık üzere çimlenmeyi önleyen şartlar hala devam ederse, çok daha derin bir ikincil uyku hali ortaya çıkar. Bu formda tohumlar, uygun şartlar oluşana kadar toprakta birkaç yıl yaşayabilir. Bu, aslında birçok yabani bitki tarafından hayatta kalmak için kullanılan bir korunma stratejisi. Bu strateji, farklı bitki popülasyonlarının adapte olduğu çevrelere bağlı olarak cinsler ortasında farklılık gösterir.”
“TOHUMUN ÇİMLENMESİNİ ENGELLEYEN GENLER HARİTALANDIRILACAK”
Dr. Steven Footitt ve grubu yüksek genetik çeşitliliğe sahip “Arabidopsis” bitkisi üzerinde yapacakları genetik haritalandırma çalışmalarıyla, tohumlardaki bu uyku hali sistemini çözmeyi hedefliyor. Bunun iklim değişikliğine güçlü “akıllı bitkiler”in geliştirilmesi 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 çeşitlerindeki genetik çeşitlilik düzeyinin yüksek ve bu da farklı eko-tiplerde iklim adaptasyonu ile meydana gelen varyasyonların belirlenmesini kolaylaştırıyor. Ben ve takımım çok sıcaklık üzere ikinci uyku haline neden olarak tohumun çimlenmesinin önüne geçen süreçlerin düzenlenmesinde rol oynayan iklime adapte olmuş genleri haritalandıracak. İklim değişikliğine ahenk sağlamak için birebir cinsin genetik olarak farklı tohumlarının uyku halini kullanarak nasıl hayatta kaldıklarını inceleyeceğiz. Bu da bize ilerleyen vakitlerde iklim değişikliğine uyumlu bitkilerin yetiştirilebilmesi için büyük katkılar sağlayacak. Bu, Türkiye’de tarım ve besin güvenliği için de çok büyük bir adım” diye konuşuyor.
“KUZEY KAMPÜS’TE 186 BİTKİ İÇİN YENİ YETİŞTİRME ODASI KURULDU”
Boğaziçi’nde bitki yetiştirme, hasat, moleküler biyoloji ve genetik çalışmalarını kapsayacak ağır bir laboratuvar çalışması gerçekleştirecek. Grup, araştırmalar için genetik olarak 186 farklı soydan bitki yetiştirecek ve bunun için Kuzey Kampüs’te yeni kurulan bitki yetiştirme odasını kullanacak. Bu odada araştırma projesi için özel sistemler kurulduğunu belirten Footitt, tesisle ilgili, “Bitki büyümesini optimize edebileceğimiz doğal günlük sıcaklık ve ışık döngülerini taklit edebileceğimiz bir aydınlatma sistemi var. Buradaki aydınlatma sistemi, karbon ayak izini azaltacak halde yalnızca bitki büyümesi için tasarlanmış düşük güçlü LED ışıklardan oluşuyor” bilgilerini de paylaşıyor.
“ARAŞTIRMA PROJEMİZ İKİ YIL KARŞILAŞTIRILMALI OLARAK SÜRECEK”
İki yıl sürmesi planlanan proje sonunda ortaya çıkacak datalar, mukayeseli olarak incelenmiş bitki davranışlarından hangisinin iklim değişikliğine daha yeterli karşılık verebildiğini ortaya çıkaracak. Bilim insanı, Türkiye’nin varlıklı bir doğal floraya sahip olduğunu, bu nedenle bitkilerin iklim değişikliği karşısındaki reaksiyonlarına dair elde edilecek bilgilerin, genetik bitki çeşitliliğini korumak ismine değerli olacağının altını çiziyor. Ayrıyeten projeden elde edilecek bilgilerle, ikinci uyku halini azaltarak ziraî açıdan bitkilerde daha süratli çimlenmeyi sağlayacak seçkin soyların üretilmesinde kullanılabilecek genler anlaşılmış olacak.
Dr. Öğr. Üyesi Steven Footitt kimdir?
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, şimdi 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 ziraî araştırma enstitülerinden olan Rothamsted Research ve Warwick Üniversitesi dahil olmak üzere bir dizi üniversitede doktora sonrası bilim insanı olarak vazife aldı. Warwick Üniversitesi’nde Prof. Bill Finch-Savage ile ortak yürüttüğü çalışmada, topraktaki tohumların çevresel sinyallere nasıl reaksiyon verdiğini daha düzgün anlamak için gerçekleştirilen dormansi ile ilgili moleküler eko-fizyolojik çalışmalara öncülük etti. Bilim insanı 2019’da Boğaziçi Üniversitesi Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Kısmı takımına katıldı.
Kaynak: (BHA) – Beyaz Haber Ajansı
