Yabani Emmer buğdayı, dünyada en çok ekimi yapılan, makarnalık ve ekmeklik buğday da dahil olmak üzere, dünyadaki neredeyse kültüre alınmış bütün buğdayların orijinal formu olarak bilinmektedir. Bu sebeple, buğdayın kültüre alınması ile birlikte genetik kompozisyonunda meydana gelen değişiklikleri anlamada genom dizisinin tümüyle bilinmesinin gerekli olduğu savunuluyor. Yeni nesil dizileme teknikleri ve Biyoinformatik şirketi olan NrGene’in geliştirdiği hesaplama teknolojisi ile çok zor gözüken bu çalışma hızlı bir şekilde tamamlanmış oldu.
Yabani Emmer, ıslah çalışmaları ile Buğdayı geliştirmek için genetik kaynak potansiyeline sahip
Dünyanın çeşitli kurumlarından araştırmacıların oluşturduğu ekip, Science dergisinde ilk defa yabani Emmer buğdayının genom dizisini yayınladı. Yabani Emmer buğdayı, makarnalık ve ekmeklik buğday da dahil olmak üzere dünyadaki neredeyse kültüre alınmış bütün buğdayların orijinal formudur. Yabani Emmer, bugün çiftçilere göre düşük verimlidir, ancak bitki ıslahçıları tarafından buğdayı geliştirmek için genetik kaynak potansiyeline sahiptir.
Buğdayın (Triticum spp.), 10.000 yıl önce Bereketli Hilal adı verilen bölge içerisinde kültüre alınan ve insanların avcılık-toplayıcılık döneminden tarım toplumlarına geçişinde rol oynayan bitkilerden biri olduğu bilinmektedir. Buğdayın kültüre alınmasıyla gerçekleşen genetik değişiklikleri belirlemenin, yeni çeşitlerin geliştirilmesinde kaynak olarak kullanılabileceği ancak bunun için buğdayın allo-tetraploid progenitörü olan Yabani Emmer buğdayının (T. turgidum ssp. dicoccoides) genomu hakkında bilgi sahibi olmak gerektiği düşünülmekteydi.
Araştırmacılar yabani tetraploid buğdayın, 14 kromozomunun, 10.1-gigabaz’lık dizisinin yanı sıra gen içeriği, genom yapısı ve genetik çeşitlilik analizleri ortaya koydu. Ayrıca dizisi tamamıyla elde edilen poliploid buğday genomu ile buğday tanelerinin olgunlaştığında kavuzdan dağılmasını kontrol eden Brittle Rachis 1 (TtBtr1) genlerindeki nedensel mutasyonlar keşfettiler.
Araştırmanın küresel gıda güvenliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olacağı düşünülüyor.
Çalışma; Tel Aviv Üniversitesi, Bitki Bilimleri ve Gıda Güvenliği Birimi, ayrıca Tahıl Mahsulleri Geliştirme Enstitüsü’nden Dr. Assaf Distelfeld önderliğinde dünya çapında birçok kurumdan araştırmacının katılımıyla ve İsrail merkezli bir şirket olan NRGene’nin işbirliğiyle yürütülmüştür. NRGene, biyoinformatik teknolojisi ile araştırmanın sonuçlanmasını hızlandırmıştır.
Bu araştırma, kamu ve özel kuruluşlar arasında sinerjik bir ortaklık oluşturdu. Sonuçta, bu araştırma küresel gıda güvenliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olacak.
TAU George S. Wise Yaşam Bilimleri Dekanı Dr. Daniel Chamovitz
Saskatchewan Üniversitesi’nden, Kanada Tarım Stratejik Araştırma Programı Bakanlığının Başkanı olan, proje ekibi üyesi Dr. Curtis Pozniak yapılan çalışma ile ilgili görüşlerini şöyle aktardı; “Yabani Emmer buğdayının genom dizilimini bu kadar hızlı üretme kabiliyetimiz genetik araştırmalarda büyük bir adımdır.” dedi. “Buğday, insanların dünya çapında tükettiği kalorinin neredeyse % 20’sini oluşturuyor. Bu nedenle buğday verimini ve kalitesini artırmaya yönelik yapılacak çalışmalar, gelecekteki gıda arzımız için gereklidir.”
Dr. Distelfeld; “Biyolojik ve tarihsel bir bakış açısıyla tarımın başlamasından önceki buğdayları, yani kültüre alınmamış buğdayları, incelemek için kullanabileceğimiz bir “zaman tüneli” yaratmış olduk. Modern buğday çeşitleriyle, yabani olanı karşılaştırmamız, buğdayın kültüre alınmasına izin veren genleri tanımlamamızı sağladı. Yabani buğdayda tohumlar bitkiden kolayca düşerken, kültüre alınmış buğdayda meydana gelen iki gendeki değişiklik ile buğday sapının kolayca kırılmaması, insanların buğdayı hasat etmesini sağladı.”
Gelecekteki ıslah çalışmalarını daha iyi hale getirmek için bu genler paha biçilemez bir kaynak
Kansas Eyalet Üniversitesi’nden Dr. Eduard Akhunov; “Bu yeni kaynak bize, insanların buğdayı kültüre alması esnasında seçtikleri ve modern buğday çeşitleri geliştirmek için temel oluşturan, ana özellikleri kontrol eden bir dizi geni tanımlamamızı sağladı.” dedi. “Gelecekteki ıslah çalışmalarını daha iyi hale getirmek için, bu genler paha biçilemez bir kaynak. Yabani Emmer, tahılların besin kalitesini artırmaya yardımcı olabilecek, ayrıca hastalıklara ve kuraklık koşullarına karşı toleransa katkıda bulunabilecek yeni bir varyasyon kaynağı olarak biliniyor.”
Birçok modern buğday çeşidi su stresine karşı duyarlı olmasına rağmen, Yabani Emmer buğdayı kuraklığa eğilimi olan Akdeniz ikliminde uzun bir evrim süreci geçirmiştir. Bu nedenle buğday ıslah programlarında yabani genlerin kullanılması daha az su ile daha fazla verim alınmasını sağlayabilir.
Dr. Zvi Peleg / KUDÜS İBRANİ ÜNİVERSİTESİ
NRGene’nin CEO’su Dr. Gil Ronen; “Buğday genomu, diğer bitkilerin çoğundan çok daha karmaşıktır. Bir insan genomunun üç katı kadar bir genom içerir.” dedi. “Yine de, geliştirdiğimiz hesaplama teknolojisi, Yabani Emmer buğdayının çok büyük ve karmaşık genomunu, daha önce yapılan genomik araştırmalarda asla elde edilememiş bir standartta ve hızlıca elde etmemize izin verdi.”
Nasıl Atıf Yapılır:
[cite]
İleri Okuma:
Wild emmer genome architecture and diversity elucidate wheat evolution and domestication
