Genetiği Değiştirilmiş Organizmaların
Genetik Çeşitliliğimiz Üzerine Olası Etkileri

Alptekin KARAGÖZ

ÖZET 

Genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO), başta sağlık, beslenme, çevre ve sürdürülebilir tarım ile ilişkisi olması bakımından, günümüzün öne çıkan konular arasında yer almaktadır. Biyolojik çeşitlilik unsurlarından olan bitkisel çeşitlilik ve bitki genetik kaynakları, eskiden beri biyoteknolojinin birçok uygulamalarında materyal olarak kullanılmıştır. Özellikle klasik yöntemlerle muhafazası zor veya olanaksız olan bitkilere ait genetik çeşitliliğin devamlılığında, farklı uygulamalarıyla biyoteknolojiden yararlanılmış ve yararlanılmaya devam edilmektedir. Bu şekliyle biyoteknoloji, sürdürülebilir tarımın sigortası durumunda olan bitki genetik kaynaklarının korunması ve yeni çeşitlilikler oluşturması bakımından vazgeçilmez bir araç durumundadır.

Bu olumlu özelliği yanında, biyoteknoloji uygulamaları ile ileride biyoçeşitliliğin devamı ve insan sağlığı gibi konularda olumsuzluklara neden olabilecek ürünler ve canlılar da ortaya çıkarılabilmektedir. Özellikle bitkilere bazı dayanıklılık genlerinin aktarılmasında kullanılan bakteriyel kökenli, toksin üreten çeşitlerin kullanılması, uzun dönemde ekolojik dengenin bozulmasına yol açabilir. Türler arası melezleme doğada sıkça görülmekte olup, biyoteknoloji uygulamaları sonucu ortaya çıkan çeşitlerden doğaya istenmeyen genlerin kaçışı olasıdır. Benzer şekilde herbisit dayanıklılığı kazandırılmış kültür çeşitlerinden yabani akrabalarına gen akışı sonucu, bunların da herbisite dayanıklı hale gelmeleri gibi olumsuzluklar yaşanabilir.

Türkiye, coğrafyası, ekolojik koşulları ve tarihi nedeniyle, bitki genetik kaynakları bakımından çok önemli bir konumda bulunmaktadır. Doğal bitki örtüsündeki 10.000 üzerindeki bitki türü ve % 35’i bulan endemizm oranı bu önemi vurgular niteliktedir. Bu zenginliğin doğal haliyle, bozulmadan ve doğal evrimleşme sürecini devam ettirerek korunması, gelecekte sürdürülebilir tarım uygulamaları için gerekli olacak çeşitlilik kaynaklarının sağlanması bakımından kaçınılmazdır.

1. Giriş

Biyoteknoloji, günümüzde tıp dahil olmak üzere oldukça geniş bit uygulama alanı bulmaktadır. Hatipoğlu (1999), bitki biyoteknolojisini “bitki organ, doku ve hücrelerinin steril suni ortamlarda kültür edilme ve genetik olarak değiştirilme tekniklerinden oluşan bir teknikler bütünü” olarak tanımlamaktadır. Aynı yazar bitki biyoteknolojisinin bitki organ, doku ve hücrelerinin steril suni besi ortamlarında kültürü, çoğaltılması ve bunların genetik olarak değiştirilmesini kapsadığını ve bitkisel üretimde bilinen klasik yöntemlerle çözülemeyen veya aşılması güç olan problemlere çözüm getirerek, daha ekonomik, kalite ve kantite yönünden daha yüksek bitkisel üretimin gerçekleşmesine yardımcı olmak üzere uygulandığını ifade etmektedir.

Biyolojik çeşitliliğin tüm unsurlarının korunması, sürdürülebilir kullanımı ve bunların kullanımından doğacak hakların adil ve eşit paylaşımını sağlamak amacıyla hazırlanan ve dünya ülkelerinin birkaçı dışında, ülkemizin de taraf olduğu Biyolojik Çeşitlilik Sözleşme’sinde biyoteknoloji, “biyolojik sistemlerin, canlı organizmaların veya bunların türevlerinin, özel bir kullanım amacına yönelik yeni ürünler veya işlemler ortaya koymak veya varolanları değişime uğratmak üzere kullanıldığı her türlü teknolojik uygulama” şeklinde tanımlanmaktadır (CBD, 1998). Bu tanımlardan anlaşılacağı gibi biyoteknoloji, canlı organizmaların istenen genotipteki bireylerini elde etmek üzere genetik yapılarını değiştirme işleminde kullanılan her türlü teknolojik uygulamadır. Ancak sözü edilen amaçlarla ilişkili olsa da, biyoteknoloji kavramı burada ifade edilenlerden daha geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Genetiği değiştirilmiş organizmaların ile genetik çeşitlilik üzerindeki olası etkileri konusuna girmeden önce, genetik çeşitliliğin oluşması ve bunun sürdürülebilirlik açısından önemine bakmakta yarar vardır. Sürdürülebilirlik kavramı, değişen koşullara uyum sağlama ile ilgilidir. Bu konu sadece canlılar alemi için değil; bilim ve teknolojinin tüm dalları, sanayi, ekonomi için de geçerlidir. Dış çevrede ortaya çıkan değişikliklere ayak uydurabilen canlılar ve sektörler faaliyetlerini sürdürebilmekte, uyum sağlayamayanlar ise sağlıksız bir yapıya kavuşmakta ya da zaman içinde ortadan kalkmaktadır. İnsanlığın gelişimi ile bilim ve teknolojide ulaştığı nokta bu değişim sayesinde olmuştur. Benzer şekilde canlılar aleminin mevcut formları da belirli bir değişim ve evrimleşme sonucu günümüze gelmiştir. Değişen çevre koşullarına uyum sağlayamayan canlı türleri yok olurken, evrimleşebilenler canlılıklarını sürdürebilmişlerdir.

Canlıların evrimleşmeleri milyonlarca yıldır devam eden ve dünya durdukça devam edecek sürekli bir olaydır. Bu süreç içinde insanoğlunun günümüzdeki bilgi düzeyiyle bir kısmı henüz anlaşılamamış bir seri doğal ve rastlantısal olaylar sonucu yeni canlı türleri yanında mevcutlarının farklı genotipleri ortaya çıkmaktadır. Tür zenginliği ve tür içi çeşitlilik tarımsal sürdürülebilirliğin sigortası durumundadır. Genetik çeşitlilik bir ölçüde yapay yollarla oluşturulabilse de doğal çeşitliliğin korunması ve bir yandan da evrimleşme sürecinin devam etmesi, sürdürülebilirliğin temel koşuludur.

2. Türkiye’nin bitkisel zenginliği

Türkiye bitki genetik çeşitliliği bakımından özellikli bir konumdadır. Toplam 78 milyon ha yüzölçümüne sahip ülkemizde 10.754 takson bulunduğu ifade edilmektedir (Vural, 2003). Bu rakam tüm Avrupa kıtasındaki tür adedinin biraz altındadır.

Canlı türlerinin ilk kez olarak ortaya çıktığı ve dünyaya yayıldıkları yerler olarak bilinen gen merkezlerinden iki tanesi; Akdeniz ve Yakın Doğu Gen Merkezleri ülkemiz üzerinde buluşmaktadır (Vavilov, 1994). Ayrıca üç farklı bitki coğrafya bölgelerinin (İran-Turan, Akdeniz ve Avrupa-Sibirya) ülkemizde buluşması ve tarihsel gelişimi içinde Anadolu’nun göç yolları üzerinde bulunması ve birçok medeniyetlere ev sahipliği yapması gibi unsurlar da çeşitliliğin artmasında yardımcı olmuştur. Bezelye, buğday, çavdar, keten, mercimek, nohut, pancar, soğan türleri, üçgül, yonca, yulaf gibi otsu bitkiler yanında; Antep fıstığı, armut, asma, elma, erik ve nar gibi odunsu bitkiler Türkiye’den orijin almaktadır. Ülkemiz bitki tür adedinde olduğu kadar kültürü yapılan bitkilerin çiftçi çeşitleri bakımından da zengindir.

Tarla ve bağ-bahçe tarımı Türkiye’de çok eski bir geçmişe dayanmaktadır. Çeşitli kazılardan toplanan bilgilerden, tahıl tarımının yaklaşık 10.000 yıl önce Anadolu’da başladığı sonucu çıkarılmaktadır. Türkiye’de yapılan çeşitli arkeolojik kazılardan sağlanan bilgiler tahıl tarımının yaklaşık 10.000 yıl önce Anadolu’da başladığını kanıtlamıştır (Harlan, 1992). Buğday ve arpanın dünyada ilk kez “Verimli Hilal” adı verilen alanda kültüre alındığı, eskiden beri yaygın şekilde kabul görmüştür. Yakın zamanda yayınlanan birçok araştırma bulgularına göre (Heun ve ark., 1997; Diamond, 1997; Nesbit ve Samuel, 1998; Lev-Yadun ve ark., 2000; Özkan ve ark., 2002; Salamini ve ark., 2002) dünyada buğday tarımının ilk kez yapıldığı yer olarak ülkemizin güneydoğusundaki Karacadağ ve yöresini göstermektedir. Ülkemizde kültürü yapılan bitkilerden buğdayın 25, arpa ve yulafın 8, çavdarın 5 (Fırat ve Tan, 1998), mercimeğin 4, nohudun 10, bezelyenin 5, yoncanın 34, mürdümüğün 59, üçgülün 104 ve fiğin de 60 adet yabani akrabası vardır (Açıkgöz ve ark., 1998).

Endemizm bakımından da büyük bir yoğunluğun yaşandığı ülkemizde 10.754 adet taksondan 3.708 adetinin (% 34,5) endemik olduğu belirtilmektedir (Vural, 2003). Endemizmin en yoğun olduğu yöreler Batı, Orta ve Doğu Toros Dağları, Amanos dağı, Van gölünün güneydoğusu boyunca uzanan bölge, Kuzeydoğu Anadolu’da Gürcistan sınırına yakın kısımlar, Doğu Geçit bölgesinde Gümüşhane, Erzincan dolayları, Kuzey geçit bölgesinde Çankırı, Kastamonu dolayları, Orta Anadolu’da Tuz Gölü ve çevresi, Uludağ ile Kaz Dağları olarak sıralanabilir.

3. Bitki genetik kaynaklarının korunması çalışmalarında biyoteknolojinin yeri

Bitki genetik kaynakları çoğu insanlar tarafından oluşturulan tehdit faktörlerinin etkisi altındadır. Artan nüfus her geçen gün doğal kaynak kullanımını körüklemekte, çevre kirliliği gibi olumsuzlukları da arttırmaktadır. Bitki genetik kaynakları tarımsal faaliyetler (mera alanlarının tarla açmak amacıyla sürülmesi, aşırı otlatma, anızın yakılması, gübre ve tarımsal ilaçların aşırı kullanımı, yüksek verimli kültür çeşitlerinin yaygınlaşması), endüstrileşme, şehirleşme, yol ve baraj yapımları, doğadan aşırı toplama ve söküm, orman tahribatı ve yangınları, turizm faaliyetleri, tuzlu ve bataklık alanların ıslahı, taban suyunun derinlere inmesi, uygun olmayan alanlarda yürütülen geniş çaplı ormanlaştırma çalışmaları ve diğer birçok faktörlerin etkisiyle gün geçtikçe daha fazla tahrip olmaktadır. Bütün bu olumsuzlukların sonucu endemik olmayan türlerden 2.698 adeti, endemiklerin 1.087 adeti olmak üzere toplam 3.785 adet takson çeşitli düzeylerde tehlike altındadır. Bu da tüm bitkisel varlığımızın 35,2’sine karşılık gelmektedir (Ekim ve ark., 2000).

Dünyada genetik çeşitliliğin korunmasında yerinde (in situ) ve yeri dışında (ex situ) koruma olmak üzere iki temel strateji uygulanmaktadır. Bunlardan yerinde koruma, ekosistemlerin ve doğal habitatların korunması; türlerin canlı populasyonlarının doğal çevreleri içinde sürdürülmesi; kültüre alınmış türlerin de gelişip farklı özellikler kazanmış olduğu çevrelerde muhafazasıdır (CBD, 1998). Yerinde muhafaza işlemi sırasında, doğal evrimleşme süreci devam ettiğinden dolayı bu koruma stratejisinin üzerinde daha fazla durulması ve yaygınlaştırılması gerekir.

Yeri dışında (ex situ) koruma ise, biyolojik çeşitlilik unsurlarının, doğal habitatları dışında muhafazası demektir (CBD, 1998). Ex-situ muhafaza, tohum bankaları, DNA gen bankaları, polen bankaları, in-vitro gen bankaları, çeşit muhafaza bahçeleri, arboretum, botanik bahçesi (hayvanat bahçesi, akvaryum) gibi tesislerde yapılır.

Biyoteknoloji günümüze değin biyolojik çeşitliliğin korunmasında çok önemli bir rol oynamıştır. Bitki genetik kaynakları açısından bakıldığında ex-situ muhafaza stratejisi içerisinde klasik koruma yöntemlerinin kullanılamadığı recalcitrant (inatçı) tohumlu türler (meşe, kestane), tohumla üretilmesinde problem olan türler (orkideler, süs bitkileri), vegetatif yolla çoğalanlar (meyve ağaçları), yumrulu, rizomlu, soğanlı türlerin (soğan türleri, Orchidaceae, Galanthus, Sternbergia) embriyo kültürü, embriyo kurtarma, doku kültürü, meristem kültürü, yavaş büyütme, ultra soğuk koşullarda koruma; DNA, polen koruma gibi konular da teknoloji yardımıyla gerçekleşmektedir.

Biyoteknolojik yöntemler, populasyonların genetik çeşitliliğin anlaşılmasında da olanak sağlamaktadır. Bu şekilde materyal toplama çalışmalarında yoğunlaşılması gereken yöreler bilinmekte; gen bankalarında muhafaza edilen genetik materyalin sahip olduğu çeşitliliğin değişim aralığının bilinmesi ile, koleksiyonlar içindeki benzer genetik yapıdaki örnekler ayıklanabilmektedir. Bu şekilde daha az sayıda materyalin depolanması suretiyle genetik kaynak muhafazası çalışmalarında ekonomiye gidilebilmekte ve yeni kaynaklar için yer açılmaktadır.

Biyoteknolojinin ve klasik genetik çalışmaları sonucu ortaya çıkarılan izogenik hatlar, nullizomik hatlar, substitution hatlar, addition hatları, doubled haploid populasyonlar, mutantlar vb, aracılığıyla çeşitliliğin zenginleşmesine yol açmışlardır. Biyoteknolojik uygulamalar, geliştirilen genotiplerin genetik yapılarının daha iyi tanınmasına da yardımcı olmuştur.

Biyoteknolojik yöntemler kullanılarak yapılan melezleme çalışmaları da çeşitliliğin artmasında rol oynamaktadır. Ayrıca marker destekli seleksiyon çalışmaları, yabani akrabalarda bulunan hedef genlerin kültür çeşitlerine aktarılmasında fırsatlar yaratmaktadır. Sıralanan bu yönleriyle biyoteknoloji, bitki genetik kaynaklarının korunması, dolayısıyla da sürdürülebilir tarım için vazgeçilmez bir araçtır.

4. Türler arası gen alışverişi ve genetiği değiştirilmiş organizmaların genetik çeşitlilik üzerine olası olumsuz etkileri

Biyoteknoloji alanında yapılan çalışmalar sonucu farklı kaynaklardan organizmalar arasında gen alışverişi mümkün hale gelmiştir. Bu gelişme sonucu hızla artan dünya nüfusunun gıda gereksinimini karşılamak amacıyla geliştirildiği ifade edilen genetik yapısı değiştirilmiş organizmaların, uzun dönemde biyolojik çeşitliliği olumsuz yönde etkilemek gibi tehlikeleri de vardır. Burada en büyük tehdit doğal evrimleşme sürecinin doğal olmayan yollardan kazanılan genler ile istenmeyen şekilde değişmesi olasılığıdır.

Canlıların evrimleşmeleri milyonlarca yıldır devam doğal bir süreçtir. Evrimleşme süreci boyunca canlı türlerinde mikro mutasyonlar ve seyrek de olsa daha büyük doğal mutasyonlar ortaya çıkmaktadır. Bunların sonucu oluşan genotiplerden değişen çevre ve stres koşullarına adapte olabilenleri neslini devam ettirmektedir. Nesiller boyunca ortaya çıkan bu değişimler sonucu, çevre ve stres koşullarına daha iyi uyum sağlayacak fenotipik değişiklikler de oluşmaktadır. Örneğin aynı cinse ait farklı türlerin soğuk bölgelerde yetişenleri nispeten daha kısa boylu ve daha yatık olmaktadır. Benzer şekilde herhangi bir zararlının yoğun olduğu yöreler içinde meydana gelen doğal evrimleşme süreci boyunca bitkiler, hücre duvarını kalınlaştırmak, tüylenmek, sap kısmında mumsu tabaka oluşturmak gibi doğal savunma mekanizmaları geliştirmektedir. Bu arada hastalıklara karşı dayanıklı genotipler de ortaya çıkmaktadır. Buna karşılık zararlılar da doğal evrimleşme süreçleri içinde kendilerini yenilemekte ve bitkilerin geliştirdikleri doğal dayanıklılık mekanizmalarının üstesinden gelecek yönde gelişimlerini sürdürmektedir. Hastalık etmenleri de oluşan dayanıklılık genlerini aşacak yönde yeni ırklar geliştirmektedir. Bu nedenle belirli bir hastalığa karşı dayanıklılığı için tescil edilen bazı kültür çeşitleri, bazen birkaç yıl gibi kısa süre içinde, aynı hastalığın yeni gelişen ırkları tarafından kırılmaktadır.

Genetik yapısı değiştirilmiş organizmalardan kültür çeşitlerine kazandırılan dayanıklılık genleri, alışılmış dayanıklılık mekanizmaları dışında bazı özelliklere sahiptir. Bunlardan özellikle toksin üreten bakteriyel kökenli dayanıklılık genlerinin aktarıldığı çeşitlerin kullanılması durumunda ekolojik dengeye, dolayısıyla da bitki genetik kaynaklarına olabilecek olumsuz etkileri dikkatle izlenmeli, bu tip çalışmalarda bitkisel kökenli genlere öncelik verilmelidir.

Doğada türler arasında gen alışverişi olmaktadır. Gen alıp vermenin ötesinde bazı türlerin ortaya çıkması, türler arası genom alışverişi sonucu olmuştur. Canlıların evrim süreci bu gibi örneklerle doludur. Genetik yapısı değiştirilmiş kültür çeşitlerinden yabani akrabalarına gen akışı olanaklıdır. Milyonlarca yıldır süren evrimleşme işlemi, GDO’lardan doğal bitkilere istenmeyen genlerin bulaşması sonucu 40-50 yıl gibi biyoçeşitliliğin ayak uyduramayacağı ölçüde kısa bir zaman dilimi içinde yön değiştirebilir.

Evrim süreci mutasyon, melezleme, adaptasyon, seleksiyon vb bir dizi işlemleri içermektedir. Evrimleşme olmadan hiçbir canlı türü değişen çevre koşullarına uyum sağlayamaz. Bunu başaramayanlar geçmiş dönemlerde yok olmuşlardır. GDO’lar evrimleşme sürecini istenmeyen yönde değiştirme riskini taşıdıklarından, biyolojik çeşitlilik ve sürdürülebilir tarım için potansiyel bir tehdit durumundadır. Özellikle gen ve çeşitlilik merkezi durumunda olduğumuz türler için bu durum daha da önemlidir.

Doğa, türler arasında meydana gelen gen alışverişi sonucu oluşan melez bitkiler ve hatta yeni türler ile doludur. Evrimleşme sürecine doğal dayanıklılık mekanizmaları dışında kazanılmış dayanıklılık genlerinin, katılması aşamasında bu konu büyük bir önem kazanmaktadır. Doğal flora (ve fauna) elemanlarının dışarıdan alacakları transgenler ile sürdürecekleri evrimin nereye varacağı büyük bir soru işaretidir. Sonuçta doğada baş edilmesi şimdikinden daha güç sorunların ve organizmaların ortaya çıkması olasıdır.

Türler arası melezleme bakımından ülkemiz açısından bazı familya ve bitki grupları öne çıkmaktadır. Bunlardan buğdaygiller (Gramineae) familyasına dahil olan buğdayın evrim süreci türler arası gen alışverişine örnekler ile doludur. Bilindiği gibi günümüzde kültürü yapılan tetraploid buğday grubunun; yabani akrabalarından Aegilops speltoides ile Triticum boeoticum türlerinin melezlenmesi sonucu ortaya çıkan Triticum dicoccoides türünün doğal mutasyona uğraması ile önce Triticum dicoccum türüne, daha sonra da kültürü yapılan Triticum durum türüne dönüşmesiyle oluşmuştur (Nevo et al. 2002). Benzer şekilde hekzaploid olan ekmeklik buğday (Triticum aestivum) da, Triticum dicoccoides türü ile Aegliops tauschii türlerinin doğal melezidir. Buğdayın evriminde diploid yabani akrabaları dışında kalan tüm tetraploid ve hekzaploid kültür çeşitleri ve yabani akrabaları, türler arası doğal melezlemeler sonucu ortaya çıkmış yapay türlerdir.

Türler arası melezlemeler sonucu oluşan yeni türler, gen alışverişinden daha fazlası olan genom alışverişine örnektir. Doğanın dikkatlice incelenmesi sonucu buğdayın ana vatanı olduğunu söyleyebileceğimiz Anadolu’nun muhtelif yörelerinde Aegilops columnaris, Ae. biuncialis, Ae. triuncialis ve Ae. cylindrica türlerinin steril melezlerine sıkça rastlanmaktadır. Burada sıralanan buğday yabani akrabalarından Ae. columnaris türü Ae. umbellulata X Ae. comosa türlerinin; Ae. biuncialis türü Ae. umbellulata X Ae. comosa türlerinin; Ae. triuncialis türü Ae. umbellulata X Ae. caudata türlerinin; Ae. cylindrica türü de Ae. caudata X Ae. tauschii türlerinin doğal melezidir. Geçmişte türler arası genom alışverişinin sonucu ortaya çıkan bu türlerin, başka türlerden toz alarak oluşturdukları melezlerin varlığı, doğal evrimleşme sürecinin bir parçası olarak kabul edilebilir. Bu da sözü edilen türlerin, transgenik bitkilerden gen almalarının mümkün olduğunun göstergesidir. Ekmeklik buğday ile yabani akrabası Aegilops cylindrica arasında gen akışı olduğuna ilişkin birçok bildirişler vardır (Morrison, 2002; Wang, 2002; Zemetra ve ark., 2002; Stewart ve ark., 2003).

Bu melezlerden en yaygın olarak görüleni özellikle Orta Anadolu ve çevresinde sıkça rastlanan Ae. cylindrica melezleridir. Bu melezler çoğunlukla tarla kenarlarında ve tarlalara yakın yol kenarlarında görülmektedir. Ae. cylindrica melezlerinden biri Şekil 1.A’da verilmektedir.

Daha ziyade Güneydoğu Anadolu bölgesi olmak üzere orijini bilinmeyen melezler de görülmektedir. Şekil 1.B’de Şanlıurfa civarından alınan orijini belirsiz bir Aegilops melezi verilmektedir.

Ankara Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü’nün Haymana’da bulunan Araştırma ve Üretme Çiftliğinde üretim ve yenilenmesi yapılan genetik kaynak materyali içerisinde de çok sayıda melez Aegilops bitkilerine de rastlanmaktadır. Şimdiye değin Top. Ae. biuncialis, Ae. triaristata, Ae. truncialis, A. ovata ve Ae. columnaris gibi tamamı tetraploid olan türlere ait melez bitkiler görülmüş olup bunlardan Ae. biuncialis türüne ait üç farklı melez bitkilere ait resim Şekil 1.C’de görülmektedir.

Buğdaygiller familyası içinde türler arası melezlemeye başka cinslere ait örnekler de verilebilir. Türkiye’de doğal olarak bulunan Agropyron, Elymus, Festuca, Lolium, Hordeum, Triticum ve birçok buğdaygil cinslerinin genomlarında 7 kromozom olduğu bilinmektedir. Ayrıca bu türlerin kendi aralarında doğal ve yapay melezlerinin olduğunu ortaya koyan çok sayıda literatür vardır. Bunlardan Fedak (1984) arpa (Hordeum vulgare) ile mavi ayrık (Agropyron intermedium) arasında % 3.9’a varan oranlarda melez bitkiler oluşturulabildiğini; Belanger ve ark. (2003) tavuz kuyruğu (Agrostis) türleri arasında melezlenmenin olduğunu; Ellstrand (2003) Kuşyemi (Seteria) türleri arasında % 0.50 oranında, gökdarı (Pennisetum) türleri arasında % 39’a varan oranlarda melezlemenin olduğunu; bu oranın Sorghum bicolor ve Sorghum halepense türleri arasında % 100’e kadar ulaştığını bildirmektedir.

Quist ve Chapela (2001) mısır bitkisinin ana vatanı olduğu bilinen Meksika’da transgenik kültür çeşitlerinden geleneksel çiftçi çeşitlerine transgenik DNA geçtiği bildirilmiştir. Bu bilgi üzerine Meksika Hükümeti konunun araştırılması için bir ekip görevlendirmiş ve yapılan çalışma sonucu “cry1A” transgenin Oaxaca Eyaletinde yetiştirilmekte olan mısır çiftçi çeşitlerinde yaygın olarak bulunduğu, ancak incelenen örneklerde “cry9C” transgenine henüz rastlanmadığı rapor edilmiştir (Morales, 2002).

Buğdaygil familyası dışında ülkemiz açısında risk oluşturan bir başka familya da lahanagiller (Brassicaceae) olmaktadır. Bilindiği gibi bu familyaya ait birçok türün yumrusu, sapı, yaprakları, çiçekleri ve tohumları insan gıdası olarak veya başka amaçlarla kullanılmaktadır. Ayrıca doğal bitki örtüsünde bulunan birçok Brassicaceae türleri süs ve örtü bitkisi olarak (Alyssum saxatile, Brassica oleracea, Cardaria draba, Crambe orientalis, Iberis saxatilis, Isatis glauca, Lobularia maritima, Matthiola incana) (Yücel, 2002), tıbbi amaçlarla (Capsella bursa-pastoris) veya boya bitkisi olarak boya bitkisi olarak (Isatis tinctoria) da kullanılmaktadır. Brassicaceae türleri arasında gen alışverişinin çok yaygın olduğuna ilişkin çok sayıda literatür bildirişleri vardır. Burada üzerinde durulması gereken konu, 2004 yılı itibarıyla dünyada 4.3 milyon hektar ekim alanı ile soya, mısır ve pamuk ardından dördüncü sırayı alan transgenik kanoladan, yabani akrabalarına olası bir gen akışıdır. Elsstrand (2003), Raphanus sativus bitkisinden aynı adı taşıyan yabani akrabasına % 100 oranında gen akışı olabileceğini bildirmektedir.

Dünya’da son zamanlarda “biyoyakıt” olarak adlandırılan enerji kaynaklarına yöneliş olmaktadır. Biyoyakıtlar bitki orijinli yağlar, kızartma yağları, ürün artıkları veya odun gibi maddelerden üretilebilmektedir. Avrupa Birliği (AB) ülkelerinde geleceğe dönük biyoyakıt kullanım hedefleri şimdiden belirlenmeye başlamıştır. AB, kullandığı akaryakıtın 2005 yılı sonuna kadar % 2’sinin, 2010 yılı sonuna kadar % 6’sının ve 2020 yılı sonuna kadar da % 20’sinin biyoyakıt olmasını hedeflemiştir. Bu arada çiftçilerine biyoyakıt üretim amacıyla yaptıkları ekimlerde 45 €/ha destek vermektedir. Konuyu İngiltere açısından ele alan Monbiot (2004), % 20 hedefine ulaşabilmek için İngiltere’de ekilebilir alanların tamamının kanola ekimine ayrılması gerektiğini bildirmektedir. Konu diğer AB ülkeleri açısından da düşünüldüğünde, ileride AB ülkeleri ve buna bağlı olarak kanola ekiminin yaygın olduğu ülkelerde, biyoyakıt üretimini amaçlayan kanola ekim alanlarının artması nedeniyle gıda üretim amaçlı ekilişlerin daralması, hem de genişleyen kanola ekim alanlarından dolayı muhtemelen artacak olan transgenik çeşit ekim alanları dolayısıyla doğal bitki örtüsündeki yabani akrabalarına ve kültürü yapılan diğer Brassicaceae türlerine gen akışı gibi olası tehditleri de göz önünde bulundurmak gerekir. İki durumda da tarımsal sürdürülebilirliğin zarar göreceği açıktır.

Türkiye açısından önemli olan bir başka familya da sirkengiller (Chenopodiaceae) olmaktadır. Bilindiği gibi ülkemizin temel tarımsal ürünlerinden olan şekerpancarı yanında ıspanak, hayvan pancarı, pazı gibi kültür bitkileri ile yabani florada çok sayıda türleri yanı sıra şeker pancarının yabani akrabaları (Beta spp.) da vardır. Sirkengiller de gen akışının yoğun olarak yaşandığı familyalardan biri olarak bilinmektedir. Desplanque ve ark. (2002) şeker pancarından yabani sirkengil türlerine gen akışının muhtemel ve mümkün olduğunu, bu nedenle herbisite dayanıklı şekerpancarından doğaya kaçacak transgenlerin ortaya çıkarabileceği olumsuzluklara işaret etmektedir. Stewart ve ark. (2003) kültürü yapılan pancardan yabani akrabalarına gen akışının olduğunu bildirmekte; Ellstrand (2003) gen akış oranının türlere bağlı olarak % 1 düzeyine kadar çıkabileceğini ifade etmektedir.

5. Sonuç

Biyoteknoloji tarihsel gelişimi içinde tarımsal sürdürülebilirliğin temeli olan biyolojik çeşitliliğin korunmasında ve artmasında önemli roller oynamıştır. Klasik yöntemlerle muhafazası zor veya olanaksız olan bitkilere ait genetik kaynakların korunmasında biyoteknolojiden yararlanılmış ve yararlanılmaya devam edilmektedir. Bu şekliyle biyoteknoloji, sürdürülebilir tarımın sigortası durumunda olan bitki genetik çeşitliliğinin devamlılığının sağlanması ve yeni çeşitlilik kaynakları oluşturması bakımından vazgeçilmez bir araçdır.

Biyoteknolojinin, bitkilere dayanıklılık genlerinin aktarılmasında kullanılan bakteriyel kökenli toksin üreten çeşitlerin geliştirilmesi amacıyla kullanılması durumunda, istenmeyen genlerin doğaya bulaşması sonucu ekolojik dengenin bozulması olasıdır. Doğada türler arası gen alışverişinin olduğuna dair birçok örnekler vardır. Doğa dikkatli bir şekilde gözlendiğinde türler arası gen akışının devam eden bir süreç olduğu, dolayısıyla da GDO’dan da yabani akrabalarına gen akışının mümkün olduğunu söyleyebiliriz. Gen alış verişinin sonuçlarının görülmesi kısa zaman içinde gerçekleşmemektedir. İnsan ömrü bu sonuçları görecek ölçüde uzun değildir. Unutulmamalıdır ki insan ömrü evrim süreci içinde önemsenmeyecek kadar kısadır.

Sonuç olarak genetiği değiştirilmiş organizmalar, genetik çeşitlilik üzerinde ciddi bir potansiyel bir tehlike durumundadır. Bu durum özellikle gen ve orijin merkezi durumunda olduğumuz kültür bitkilerinin yabani akrabalarının çok bulunduğu alanlar ile türler arası melezlenmenin yaygın olarak görüldüğü bazı familyalar için daha büyük önem kazanmaktadır.

Şekil 1: A: Orta Anadolu’dan bir Aegilops cylindrica melezi; B: Şanlıurfa’dan bir orijini belirsiz bir Aegilops melezi; C: Muhtelif Aegilops triuncialis melezleri

Kaynaklar

Açıkgöz, N., C. O. Sabancı and A. S. Cinsoy. 1998. Ecogeography and distribution of wild legumes in Turkey. In: International Symposium on In situ Conservation of Plant Genetic Diversity. N. Zencirci, Z. Kaya, Y. Anikster and W. T. Adams (Eds.). Central Research Institute for Field Crops. 113-122.

Belanger, E., T.R. Meager, P.R. Day, K. Plumley and W.A. Meyer. 2003. Interspecific Hybridization between Agrostis stolonifera and Related Agrostis Species under Field Conditions Crop Science 43:240-246.

CBD. 1998. Convention on Biological Diversity. Secretariat of the Convention on Biological Diversity, 34 p. Kanada

Desplanque, B., N. Hautekeete and H. Van Dijk. 2002. Transgenic weed beets; possible, probable, avoidable? Journal of Applied Ecology. 39: 561-571.

Diamond, J. 1997. Location, location, location: the first farmers. Science, 278:1243-1244.

Ekim, T., M. Koyuncu, M. Vural, H. Duman, Z. Aytaç ve N. Adıgüzel, 2000. Türkiye Bitkileri Kırmızı Kitabı (Eğrelti ve Tohumlu Bitkiler). TTKD ve Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi. Barışcan Matbaası, Ankara.

Ellstrand, N. 2003. Current knowledge of gene flow in plants: implications for transgene flow. The Royal Society, Philosophical Transactions, 1163-1170.

Fedak, G. 1984. Hybrids between Hordeum vulgare and Agropyron intermedium var. Trichophorum. Barley Genetics Newsletter, V 14:25.

Fırat, A. E. and A. Tan. 1998. Ecology and distribution of wild cereals in TURKEY. In: International Symposium on In situ Conservation of Plant Genetic Diversity. N. Zencirci, Z. Kaya, Y. Anikster and W. T. Adams (Eds.). Central Research Institute for Field Crops. 81-86.

Harlan, J. R. 1992. Crops and man. American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, Madison, Wisconsin, USA.

Hatipoğlu, R. 1999. Bitki Biyoteknolojisi. Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Genel Yayın No: 190, Ders Kitapları Yayın No: A-58. 176 s. Adana.

Heun, M., R. Schafer-Pregl, D. Klawan, R. Castagna, M. Accerbi, B. Borghi and F. Salamini. 1997. Site of einkorn wheat domestication identified by DNA fingerprinting. Science, 278:1312-1314.

Lev-Yadun, A., A. Gopher and S. Abbo. 2000. The cradle of agriculture. Science, 288:1602-1603.

Monbiot, G. 2004 (23 Kasım), The Guardian. Fuel for nought .

Morales. A. A. 2002. Transgenes in maize landraces in Oaxaca: Official report on the extent and implications. The 7th International Symposium on the Biosafety of GMOs. Pekin. 10-16 October 2002.

Morrison, L., O. Riera-Lizerazu, L. Cremieux and C.A.Mallory –Smith. 2002. Jointed Goatgrass (Aegilops cylindrica Host) X Wheat (Triticum aestivum L.) Hybrids: Hybridization Dynamics in Oregon Wheat Fields. Crop Sci. (42):1863-1872.

Nesbit, M and Samuel, 1998. Wheat domestication, archeobotanical evidence. Science. 279:1433.

Nevo E, Korol AB, Beiles A, Fahima T (2002) Evolution of Wild Emer and Wheat Improvement. Springer - Verlag, Berlin Heidelberg.

Özkan, H., A. Brandolini, R. Schafer-Pregl and F. Salamini. 2002. AFLP Analysis of a Collection of Tetraploid Wheats Indicates the Origin of Emmer and Hard Wheat Domestication in Southeast Turkey. Mol. Biol. Evol. 19(10):1797-1801.

Quist, D. and I. H. Chapela, 2001. Transgenic DNA introgressed into traditional maize landraces in Oaxaca, Mexico. Nature, 414: 541-543.

Salamini, F., H. Özkan, A. Brandolini, R. Schafer-Pregl and W. Martin. 2002. Genetics and geomorphology of wild cereal domestication in the near east. Natyre Review. Genetics. V:3, 429-441.

Stewart Jr., C. N., M. D. Halfhill and S.I. Warwick. 2003. Transgene interogression from genetically modified crops to their wild relatives. www.nature.com/reviews/genetics, 806-817.

Vavilov, N. I. 1994. Origin and Geography of Cultivated Crops. Cambridge University Press, UK.

Vural, M. 2003. EnTürkiye’nin Tehdit Altındaki Bitkileri. Türkiye’de Biyolojik Çeşitlilik ve Organik Tarım Çalıştay Raporu. FAO / BM Tematik Grubu. DİE Konferans Salonu, 15-16 Nisan 2003, Ankara, 168-183.

Wang, Z., R. S. Zemetra, J. Hansen, A. Hang, C. Mallory-Smith and C. Burton. 2002. Determination of the Paternity of Wheat (Triticum aestivum L.) X Jointed Goatgrass (Aegilops cylindrica Host) BC1 plants by using Genomic In Situ Hybridization (GISH) Technique. Crop Science, 42:939-943.

Yücel, E. 2002. Çiçekler ve yer örtücüler. 351 s. Etam Matbaası, Eskişehir.

Zemetra, R.S., C.A. Mallory-Smith, J. Hansen, Z. Wang, J. Snyder, A. Hang, L. Kroiss, O. Riera-Lizarazu and I. Vales. 2002. The Evolution of a Biological Risk Program: Gene Flow Between Wheat (Triticum aestivum L.) X Jointed Goatgrass (Aegilops cylindrica Host). Geneflow Workshop. The Ohio State University, 5-6 March 2002, 178-187.

---

[1] Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü, Eskişehir Yolu 9. km, PK 226, 06042, Ankara

Tel: 312 2873334, Faks: 312 2878958,