AĞAÇ ISLAHI PROF. DR. İBRAHIM TURNA

Transkript

1 AĞAÇ ISLAHI PROF. DR. İBRAHIM TURNA

2 TEMEL KAVRAMLAR Islah: Islah deyince üstün nitelikli döllerin elde edilmesi ve yetiştirilmesi anlaşılır. Orman ağaçlarının kalıtsal özellikleri ve varyasyonlarından faydalanılarak, ekonominin isteklerine uygun kalite ve gelişme potansiyeline sahip ormanlar yetiştirmeyi hedef alan uygulamalı bir bilimdir. Orman genetiğinin pratiğe uygulamasıdır. Genellikle önce farklı tipler teste tabi tutulmakta, hangi tiplerin nerede daha iyi geliştiği ortaya çıkarılmaktadır. Çoğu hallerde gelişme hızı, biyotik ve abiyotik zararlılara karşı dayanıklılık ortaya çıkarılmakta ve daha sonrada geniş alanlarda ağaçlandırma çalışmalarına yer verilmektedir.

3 Ağaç Islahı: Ağaçların genetik yapılarındaki (genotip) ve doğal yayılışlarındaki farklılıklardan (varyasyonlar) yararlanılarak, kalıtım yoluyla istenilen özelliklerde bireyler elde edilmesi ve bunların uygun yetiştirme ve bakım teknikleri kullanmak suretiyle uygulamada değerlendirilmesidir. Ağaç ıslahı daha ziyade geleceğe yönelik ıslah fonksiyonlarını yüklenir. Kısa vadeli halihazır ıslah silvikültürün, daha uzun vadeli ve daha etkin olan geleceği ıslah da, ağaç ıslahının yüklendiği görevlerdir. *** Türkiye de, özellikle tarım, sanayi ve yerleşim alanlarını genişletme başta olmak üzere çeşitli baskılarla azalan gerçek orman sahalarına karşılık, artan nüfus ve yükselen hayat standartlarına bağlı olarak büyüyen odun ham maddesi gereksinimi, bu konuya büyük bir önem kazandırmıştır.

4 Ağaç Islahı Programında; Belirli bir alanda kullanılmak üzere, türün veya tür içindeki coğrafik kaynağın belirlenmesi Tür içindeki varyasyonunu miktarı, çeşidi ve nedenlerinin belirlenmesi İstenilen kalitede ıslah edilmiş bireylerin elde edilmesi için uygun özelliklerin belirlenmesi, Ağaçlandırma amaçları için ıslah edilmişi bireylerin kitle üretimi Gelecek generasyonlar için temel genetik populasyonların geliştirilmesi ve korunması

5

6

7 Oman ağaçlarının kalıtsal özellikleri ve varyasyonlardan faydalanarak, ekonominin isteklerine uygun kalite ve gelişme potansiyeline sahip ormanlar kurmak, ormanların büyüme hızını artırmak, yüksek kalitede odun elde etmek, biyotik ve abiyotik faktörlere daha dayanıklı bireyler ve populasyonlar yetiştirmektir. Bu bağlamda orman ağaçları ıslah, silvikültür ve ağaçlandırma ile yakın ilişkide olup, ağaçlandırmaların başarısı öncelikle verim yetenekleri bilinen ıslah edilmiş tohumların kullanılmasına bağlıdır.

8 Ağaç ıslahı çalışmalarının başlangıcı doğru ve uygun tohum kaynakları kullanmakla başlamaktadır. Orman Ağaçları Islahının amacı; Kaliteli ve verimli ormanlar kurmak, Ormanların büyüme hızını artırmak, Yüksek kalitede ürün elde etmek, Biyotik ve abiyotik faktörlere daha dayanıklı bireyler ve populasyonlar yetiştirmektir. Ağaçlandırmaların başarısı öncelikle verim yetenekleri bilinen ıslah edilmiş tohumların kullanılmasına bağlıdır.

9 Türkiye Milli Ağaç Islahı Stratejisi

10 Bir çam ağacında eşeyli üreme döngüsü

11 Bu çalışmalar, tohum meşcerelerinin (TM) seçilmesi ile başlamaktadır. Tohum meşcerelerinin seçiminden sonra genetik kazancı (miktar ve kalitenin yükseltilmesi) daha da artırmak için bu meşcerelerden bireysel ağaç (plus ağaç) seçimleri yapılmaktadır. Plus ağaç seçimlerinde kullanılan ölçütler de kaliteye (gövde düzgünlüğü, ince dallılık, iyi doğal budanma) ve büyümeye (çap, boy) yönelik olmaktadır. Plus ağaçlarda hem tohumun az hem de toplanmasının zor olması nedeniyle daha bol ve daha kolay tohum üretebilmek için plus ağaçlardan alınan aşı kalemleri ile aşı çalışmaları yapılmakta ve üretilen aşılı fidanlar ile tohum bahçeleri kurulmaktadır. Ülkemizde halen 27 türden 347 adet ha. büyüklüğünde TM seçilmiş ve amenajman planlarına tescilleri yapılmıştır.

12 Çk Tohum Meşceresi Çs Tohum Meşceresi

13 Tohum üretimi için ekolojik olarak daha elverişli yerlere tesis edilen, entansif bakım tedbirleri uygulandığından tohum üretiminin kısa aralıklarla, daha kolay, daha bol ve ucuz yapılabildiği, istenmeyen polen kaynaklarından mümkün olduğunca korunmuş (izole edilmiş) ve selekte edilmiş bireyler arasında döllenme olduğundan genetik kazancın tohum meşcerelerine göre daha da yüksek olduğu tesislerdir. Tohum bahçelerinde seçilmiş (plus) bireyler arasında döllenme olmakta ve genetik kazanç tohum meşcerelerine göre daha da yüksektir. Bugüne kadar 13 taksondan kurulmuş olan 174 adet (9 adedi genotipik) tohum bahçesinin (TB) toplam alanı 1182 hektardır.

14 TB seçilmiş (plus) bireyler arasında döllenme olmakta ve genetik kazanç TM ye göre daha da yükselmektedir. Örn., Çz TM boy için % 4 genetik kazanç sağlanabilirken, bu oran TB TM den % 8 daha fazla, döl denemesi sonuçlarına göre kurulan TB (genotipik TB) ise %25 daha fazla olabilmektedir. Ağaç ıslahı çalışmaları sonucunda elde edilen genetik kazancın uygulamaya aktarılmasında en temel yol TB dir. Çz Plus Ağaç Ormancılık amacı ile yapılacak ağaçlandırmalarda dikim materyalleri (tohum ve fidan) mutlaka aşağıda kategorileri belirtilen kaynaklardan sağlanmalıdır. Çs Plus Ağaç

15 S Tohum Bahçesi Çz Tohum Bahçesi Çz Kozalak verimi

16 Orman ağaçlarındaki kalıtsal varyasyonları inceler. Ana ve babalarla döller arasındaki benzerlik ve farklılıkları bir veya birden fazla döller (generasyon) boyunca inceleyen biyoloji dalına genetik denir. Bir başka tanımlamada ise; Canlıların benzerlik ve farklılıklarını inceleyen ve bunlarla ilgili kalıtım yasalarını belirleyen bilim dalıdır. *** Orman ağaçlarında ana ve babalarla döller arasındaki benzerlik ve farklılarda rol oynayan faktörleri iki esas grupta toplayabilir. Bunlar; kalıtım ve yetişme ortamı veya çevredir. Canlıların kalıtsal özelliklerini döllerine aktarmalarına denir. Aynı ebeveynlere ait döller arasında meydana gelen farklılıklara varyasyon (değişim) denir.

17 *** Bir ağacın gelişmesini ve hayatını kontrol eden iki önemli faktör olarak kalıtım ve YO etkileri altında ağaçta meydana gelen şekillenmeye, yani ağacın dış görünümüne (habitusuna) onun << fenotipi >> denir. Bu ağacın genel yapısını oluşturan genlerin toplamı ise o ağacın << genotipi >> denir. Yine bir hücrenin içerdiği bütün kalıtsal değerlere hücrenin << genotipik yapısı >> denir. *** O halde, bir ağacın fenotipi o bireyin genotipi ve yetişme ortamı etkilerinin bir kombinasyonudur. P: Ölçülen ya da gözlenen karakterin fenotipik değeri G: Ölçülen ya da gözlenen karaktere ait genotipik değer E: Çevresel etkenlerin neden olduğu sapma P = G + E

18 GENLER DİŞİ ERKEK 1. Allel gen Uzun boy A A Uzun boy Homo- dominant 2. Allel gen Kahve göz B B Mavi Göz Heterozigot 3. Allel gen Kıllı bacak K K Kılsız bacak Heterozigot 4. Allel gen Düz saç y Y Düz saç Homo- çekinik Homolog Kromozom

19 Bitkilerde oluşan şekillenmenin oran olarak ne kadarının ana ve babadan ve ne kadarının yetişme ortamı koşullarından kaynaklandığı ya uzun süreli döl denemeleri (tam/açık tozlaşma döl denemeleri) ile ya da benzer koşullar sağlanabilen klima odalarında, belli ölçüde benzeşik yetişme ortamı koşulları (toprak, iklim ve fizyografik koşullar) gösteren alanlarda yinelemeli denemeler kurularak ve bu denemelerden elde edilecek verilerin değerlendirilmesi ile tahmin edilebilir. *** Ağaç ıslahı, orman ağaçlarında boy, gövde formu, dal kalınlığı, dal açısı, tepe genişliği vb. ekonomik önemi olan fenotipik nitelikler ve bunların benzerlik ve farklılıkları üzerinde önemle durur. ***Çevre faktörleri tozlaşma ve döllenme esnasında tohum taslağında kendini gösterir, embriyonun gelişmesiyle artar ve ağaçlık devresinde azamiyi bulur. Bu etkiler ağaçların fenotipinde büyük farklılıklar meydana getirir. Örn.; gençliklerinde dar açılı dallanma yapan ağaçların, ileri yaşlarında horizontal dallanmaya meylettikleri ve yaşlılıklarında da artan dal ağırlıkları dolayısıyla sarkık dallar oluşturdukları çok defa gözlenmektedir.

20 Fenotip ve Çevre İlişkisi

21 Çevrenin, Genotipin Ortaya Çıkmasını Engellemesi: Orman ağaçları, gerek yapılarının büyüklükleri, gerekse uzun yaşam süreleri dolayısıyla dış çevre baskısı altında olduğundan, daha tozlaşma ve döllenmeden ağaçlık dönemi boyunca dış görünümde farklılıklara neden olabilir. Bu durum, genotipi tahmin etmeyi zorlaştırır. YO bazen genotipi saklayabilir. Örn., bir yamacın taban, orta ve sırta yakın kısmında yetişen aynı genotipe sahip bireyler arasında boy ve çap farkı oluşabilmektedir. Bu farklılık, sırta yakın yerlerde yetişen bireylerin yavaş büyümesi (az boylanması) genlerden değil, daha çok dış etkilerden kaynaklanabilir. Aynı şekilde, orman ağacı türlerinin YO iyiliğine (bonitet) göre hâsılat tablolarında görülen ve yan yana büyüyen meşcerelerde bile büyük ölçülere varan farlılıkları bu dış etmenlerden kaynaklanabilir. Yine, fidanlıklarda aynı klondan üretilen fidanlar, şayet benzer yapı göstermeyen yastıklarda ve farklı sulama ve bakım işlemlerine tabi tutulması sonucu, gruplar halinde farklı boylanma ve görünüm göstermesi de bu olgunun bir başka örneğidir.

22 Ekotip (Yetişme muhiti ırkı): Özellikle iklim ve toprak koşulları bakımından farklılık gösteren yetişme ortamına (YO) biyolojik uyum (adaptasyon) sağlayarak gelişen populasyonlara denir. Bir tür içinde olan morfolojik ve fizyolojik bakımdan kuvvetli farklılık (varyasyon) gösteren ve tek tek belli çevre koşullarına uymuş tiplerdir (Tarak ladini, sivri tepeli ladin gibi). Örn., 0 m ile 1200 m de doğal olarak yetişen Çz populasyonları birçok özellik bakımından birbirinden farklılık göstermektedir. Örneğin, Çz yükseltiye bağlı olarak üst rakımlara çıkıldıkça ağaç gövdeleri düzgünleşmekte ve taç şekilleri daralmaktadır. Bu olgu, tipik bir ekotip örneği olarak gösterilebilir.

23 Fenokopi (Phenocopy): Genotipleri farklı olduğu halde bazı etkenler sonucu fenotipleri birbirine benzeyen bireylere fenokopi denir. Örn.; sık yetişmiş/yetiştirilmiş bir L meşceresinde/kültüründe bireyler dal çıkış açısı bakımından farklı genotip özellikte olsalar bile, sık meşcerelerdeki/kültürlerdeki bireylerin çoğunluğu dar dal çıkış açısı oluştururlar. Bu bir fenokopi olgusudur. Bir yetişme ortamına aynı türün birey, ırk, ekotip veya populasyonlarının tepkileri farklıdır. Bir türe ait bir bireyin farklı yetişme ortamlarına gösterdiği tepkiye Reaksiyon normu (tepki normu) denilmektedir. Reaksiyon normu (tepki normu) kalıtsaldır.

24 *** Orman ağaçlarında biyotik veya abiyotik etkilerin büyüklüğü nedeniyle değişkenlik (varyabilite)de büyüktür. YO tarafından değiştirilebilen genotipin karakterlerinin değişim durumu onun plastitesini yani genel deyimle fenotipin plastitesini ortaya koyar. Yüksek plastitesi olan türler, farklı YO uyum gösterebilirler. Işık, gün uzunluğu, rutubet, sıcaklık ve toprak, bitkilerde varyabiliteye sebep olabilen önemli abiyotik faktörlerdir. (Y. Akasya- Çs, vb) x

25 *** Dış etkenlerden kaynaklanan ve döllere geçmeyen değişikliklere modifikasyon denir. Bu durumda, aynı genotipi taşıyan ağaçların farklı dış şartlarda farklı fenotipler oluşturmaları söz konusudur. Modifikasyon olayına ortamın besin, nemlilik, sıcaklık ve diğer işlevsel gereksinimleri neden olabilir. Bu dış etkiler kaybolduğunda bu fenotipler tekrar eski görünümlerini almaktadır. Modifikasyonlar genlerin yapısal değişmesi değil, genlerin işleyişindeki değişmelerdir.

26 Aynı genotipe sahip Kv klonu bireylerinin, iyi bir YO yetiştirilmesi durumunda, örneğin bireylerin boy gelişmeleri farklı olur ve boylar normal bir dağılım (çan eğrisi) gösterir. Tamamen dış etkilerden kaynaklanan bu eğriye Modifikasyon eğrisi (değişke eğrisi) denir. Kötü bonitet alanlarda da aynı klon bireyleri boy bakımından bir çan eğrisi çizer. Ancak, boylar daha kısa, eğri daha basıktır. İşte bir klonun farklı YO koşullarına uyum derecesine modifikasyon hacmi (değişke hacmi) denir. Modifikasyon hacmi, aynı klonun değişik ortamlara nasıl ve hangi düzeyde reaksiyon gösterdiğini ortaya koyar.

27 Örn. Hindiba (Taraxacum officinale) bitkisi; Vejetatif olarak üreyebilen, uzunlamasına iki kısma ayrılıp bir parçası yüksek bir alana, diğeri türün optimum YO yakın bir bölgeye dikildiği zaman, optimum YO yakın yere dikilen kısmından daha büyük yapraklar, bol çiçek ve uzun çiçek sapları oluşmaktadır. Buna karşılık, yüksek mıntıkaya dikilen parçasında daha küçük yapraklar, daha az çiçek ve daha kısa çiçek sapları görülür. Bitki boyutları daha küçüktür. Ancak, bu bitkilerin yerlerinin değiştirilmesi halinde, dış koşullar, bitkinin belirtilen özelliklerini etkiler ve değiştirir. Yani belirtilen özelliklerdeki değişime sıcaklık, ışık ve nem gibi çevre koşulları etkili olmaktadır. Belirli bir genotipe ait bir karakterin, çevre koşulları tarafından değiştirilmesi veya gizlenmesi modifikasyon plastitesi (esnekliği) veya fenotip esnekliği olarak tanımlanmaktadır.

28 Örn: orman fidanlığında aynı zamanda dikilip yetiştirilen aynı klona ait bireylerin çoğu bu klonların ortalama boy değerine yakın olur. Orta değerin üzerindekilere "Artı Sapmalar", altındakilere de "Eksi Sapmalar" denir. Değerler, boy ve sayı olarak eksenlere taşındığında, yani bireyler boylarına göre sıralandıklarında iki uç değer arasında çan şeklinde bir eğri ortaya çıkar. Buna "Modifikasyon Eğrisi/Gauss'un Olasılık Eğrisi" denir. Bu modifikasyon eğrisinde min ve max. boy yapan bireyler sayısal olarak az sayıda olmasına karşılık, bireylerin çoğu ortalama boya yakındır. Klonların ekolojik isteklerine uygun bir ortamda ve biyololojik özelliklerine uygun bir yetiştirme tekniği ile yetiştirilmeleri durumunda, Gauss eğrisi daha dik olur. Aksi bir durumda ise, daha basık olur. Dış etkiler ve bunların doğurduğu varyasyon, ağaç ıslahı çalışmalarında kalıtsal olmamaları nedeniyle fazla önem taşımazlar. Islahta asıl önemli olan genetik variyabilitedir.

29 *** Orman ağaçları bir döllenmeye gereksinim olmadan kendi kendilerine eşemsiz (aseksüel) yoldan da üreyebilirler. Bu eşemsiz üreme çeşitli şekillerde olur. Bunların başlıcaları vejetatif üretme, apomixis üreme, parthenogenesis gibi üreme yollarıdır. *** Vejetatif üretmede bitkiler, generatif olmayan kısımlarından yeni bitkiler oluşturabilirler. *** VÜ bir bitkinin gövde, kök veya yaprak kısımlarından tam bir bitki üretebilecek şekilde yapılan üretmeye Autovejetatif Üretme denir. Çelikle üretim bu tip üretimdir. *** aşı kalemi veya tomurcuk bir anaca (altlığa) aşılanarak üretilirse bu durumdaki bir üretme ise Heterovejetatif Üretme olarak isimlendirilir.

30 *** Aşı kalemi veya çeliğin alındığı orijinal ağaca ORTET, böyle bir ortetten vejetatif olarak üretilen döllere RAMET adı verilmektedir. Bu durumda rametler bir klonun aynı olan bireyleridir. Aynı ortetten yani bireyden alınan çelik veya aşı kalemleri ile ve daha geniş anlamıyla vejetatif yolla üretilmiş olan ve dolayısıyla aynı genotipi temsil eden bireyler ve bunlardan yine vejetatif olarak üretilen döller topluluğuna KLON denilmektedir. Aşı ile Üretim

31 Çelik ile Üretim

32 Hızlı nüfus artışı, sanayi ve teknolojideki gelişmeler, küresel ısınmanın etkileriyle birleşerek ekosistem dengesi üzerinde yoğun baskı oluşturmuş, bu baskı doğal kaynaklar ve özellikle de ormanlık alanlarda önemli değişikliklerin oluşmasına neden olmuştur. Nitekim dünyada her yıl milyonlarca ormanlık alan yok olmakta, ekosistem dengesi üzerinde yoğun baskı nedeniyle mevcut ormanlık alanlarda önemli değişiklikler ortaya çıkmaktadır. Bu olumsuz sürecin önüne geçmek, ormanları alansal olarak artırmak ve nitelik olarak da iyileştirmek amacıyla yapılan ıslah çalışmaları önem kazanmaktadır. Orman varlığını artırma amacına yönelik bu çeşit çalışmalar yapılırken doğaya uygun ormancılık esasları dikkate alınmalı, doğal dengenin sürdürülmesinde ekosistem tabanlı planlama ilkeleri doğrultusunda silvikültürel müdahalelerin yapılması önem kazanmaktadır. Planlama ilkeleri arasında özellikle biyolojik çeşitlilik ayrı bir önem taşımaktadır.

33 Biyolojik çeşitlilik:

34 1. BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİKTE TEMEL KAVRAMLAR 1.1. Biyolojik çeşitlilik kavramı, ilk olarak yılları arasında politik metinlerde kullanılmaya başlanmıştır. Biyolojik çeşitlilik için şöyle bir tanımlama yapılabilir (Çepel 1996): "Biyolojik çeşitlilik veya biyoçeşitlilik, bir yaşam ortamındaki canlı türlerin, bunlara ait genetik özelliklerin, habitatların ve bu habitatlarda cereyan eden ekolojik ilişkilerin zenginliğini ifade eden bir kavramdır." Biyoçeşitliliği simgeleyen 4 temel öğe bulunmaktadır Tür çeşitliliği Genetik çeşitlilik Habitat (ekosistem) çeşitliliği Ekolojik işlevlerin (süreçlerin) çeşitliliği

35 1.1.1.Tür Kavramı ve Çeşitliliği "Tür" terimi, biyoloji sistematiğinde şu anlama gelmektedir: Bir toplumu oluşturan canlı bireyler büyüklük, şekil, renk ve benzeri özellikler bakımından önemli farklılıklar göstermezlerse ve bütün önemli görünüm karakteristikleri birbirine uyarsa, böyle bireyler aynı tür den sayılır. Tür çeşitliliği denince, belirli bir yaşam ortamındaki canlıların, farklı türler bakımından zenginliği ve sayısı anlaşılır.

36 1.1.2.Genetik çeşitlilik ve yararları Tür içinde ve türler arasında bireylerin sahip olduğu genetik kompozisyonlarda görülen çeşitliliğe, genetik çeşitlilik denir. Virüsler de dahil olmak üzere, bakterilerden insana kadar her canlı türünde kendine özgü pek çok gen bulunur (Işık 2003). Her türün, diğer türlerden ayrılan kendine özgü genleri olduğu gibi, bir tür içindeki her bireyinde kendine özgü bazı genleri ve gen dizilimleri vardır. Bireylerin gen dizilimleri, o bireyin genotipini oluşturur ve buna bağlı olarak çevrenin de etkisiyle farklı fenotipler ortaya çıkar.

37 Ekosistem Çeşitliliği Canlıların yaşamını sürdürebilmesi için hava, su, besin maddesi, toprak, ışık, sıcaklık ve fiziksel yaşam yeri gibi çeşitli doğa verilerine gereksinimleri vardır. Bunların yeterli olmaması halinde, genetik çeşitlilik de anlamını ve geçerliliğini yitirir. Çünkü her canlının, bir ekolojik şiddet faktörüne karşı dayanma gücü sınırlıdır. Bu sınırın adı ekolojik tolerans tır. Ekosistem çeşitliliği, canlıların yaşamını sağlayan ve onları sürekli olarak etkisinde bulunduran ekolojik koşulların kaynakları, yani ekosistemler ne kadar çeşitli ise, zengin tür toplumlarının neslini sürdürmesi o derece güvence altına alınmış olur. Bu güvenceyi sağlayan ekolojik özelliğin adıdır. Örneğin; tarım, mera, orman, göl ve nehir ekosistemleriyle step, sazlık gibi ekosistemler göz önüne getirilirse, buralarda ne kadar çok çeşitli bitki ve hayvan türlerine ait canlıların birbirine zarar vermeden (rekabetsiz) yaşayabileceği kolayca anlaşılır.

38 1.1.4.Ekolojik İşlevlerin (Süreçlerin) Çeşitliliği Bir yaşam ortamında bir yandan canlı varlıkların kendi aralarında, öte yandan bunların fiziksel çevresiyle olan etkileşiminde çok karmaşık ilişkiler bulunmaktadır. Bu ilişkiler ne kadar çok yönlü ise, o ekosistemin işlevleri de o derece çeşitli demektir. Bunlar ne kadar çeşitli ise, ekolojik süreçler de (beslenme, rekabet, gelişim, hareket, yerel dağılım, enerji akımı, madde dolaşımı) o derece çeşitli olacaktır. O nedenle biyoçeşitliliğin dördüncü öğesi olan "ekolojik süreçlerin çeşitliliği", ilk üç temel öğeye ait çeşitliliklerin bir sonucudur. Örneğin, birbirinin tam karşıtı olan güneşli ve gölgeli bakılar, derin ve sığ topraklar; nemli ve kurak çevreler gibi değişik ekolojik koşullara sahip bir ekosistemde sıcağı, derin toprakları, nemli yerleri seven ve sevmeyen şeklinde farklı yetişme ortamı isteği olan bütün canlılar yaşayabilir.

39 Biyolojik çeşitliliğin özüne inildiğinde genetik çeşitlilik kavramı ön plana çıkmış ve temel çalışma konularından birisi haline gelmiştir. Bilindiği gibi genetik çeşitlilik ; bir türün gen havuzundaki kalıtsal bilgilerin zenginliğidir.

40 Genetik çeşitlilik tür içi ve türler arası olabileceği gibi çeşitli türlerin oluşturduğu populasyonlar içi ve populasyonlar arasında da olabilir. Gerek tür içi gerekse türler arası varyasyonlar diğer bir ifadeyle genetik çeşitlilik değerlerindeki yüksek oranlar, değişen çevre şartlarına uyum, hastalıklara karşı direnç ve türün adaptasyon kabiliyetini belirlemektedir.

41

42 Genetik çeşitlilik; bir türün gen havuzundaki kalıtsal bilgilerin zenginliğidir. Genetik çeşitlilik değerlerindeki yüksek oranlar, -Değişen çevre şartlarına uyum, -Hastalıklara karşı direnç ve -Türün adaptasyon kabiliyetini belirler. Genetik çeşitlilik, ekosistemin stabil kalması ve devamlılığında önemli bir göstergesi, ıslah çalışmaları için şekillenecek bir hammaddedir. Etkili bir ağaç ıslahı programı, orman ağaçlarının varyasyonlarını ortaya çıkarmayı öngörür. Islah çalışmalarında türün genetik çeşitliliği önemli olup yüksek olması istenir. Zira seleksiyonla elde edilecek genetik kazançta seleksiyon entansitesinin artırılması buna bağlıdır. Böylece genetik kazanç artmış olacaktır.

43 Genetik Çeşitliliğin Önemi; Gen dizilimlerinde görülen aşırı değişkenlik; aynı zamanda bireylerin (veya populasyonların) herhangi bir çevresel etkene bağlı baskılara dayanma yeteneğini de temsil etmektedir. Bir tür içindeki genetik çeşitliliğin azalması; yararlı veya arzu edilen özelliklerin kaybolmasına da sebep olmaktadır. Azalan çeşitlilik; besin üretimi, sanayi ve ilaç için hiç el değmemiş kaynakların kullanılmasına ait seçeneklerin sayısını da azaltabilmektedir Etkili bir ağaç ıslahı programı için, doğada mevcut orman ağaçlarının genetik yapılarının bilinmesi gereklidir. Bu sayede her türlü amaca yönelik üstün bireylerin belirlenmesi ve buna yönelik çalışmaların yapılması kaçınılmazdır. Zira ekonomikliğin çok önemli olduğu bir dönemde gereksiz çalışmalardan kaçınılması, amaca yönelik çalışmaların yapılması bakımından mevcut yapının iyi bilinmesi şarttır.

44 Gen envanterinin yapılması, populasyonların (orijinlerin) sınırlandırılması, ağaçlandırmalarında genetik yapısı bilinen tohum (sertifikalı tohum) kullanılması v.b. olanaklı hale gelmektedir. Böylece genetik çeşitlilik belirlenerek tipik populasyonlar gelecekte gen kaynağı olarak kullanılmak üzere koruma altına alınmalı ve gen koruma ormanları oluşturulmalıdır. Yerinde korumanın (in-situ) mümkün olmadığı yada olamayacağı durumlarda ise ex-situ koruma önlemelerine (tohumların muhafazası, ağaçlandırma yapılması, tohum bahçelerinin tesisi vb.) başvurulması gerekmektedir. Ayrıca gelecek nesiller için var olan GENETİK MİRAS mutlaka korunmalı, genetik çeşitlilik generasyondan generasyona aktarılmalıdır.

45 GENETİK ÇEŞİTLİLİK NASIL BELİRLENİR? Genetik çeşitliliğin belirlenmesinde çok çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bunlar arasında morfolojik ve fizyolojik karakterler ile genetik karakterlerin belirlenmesi sayılabilir. Genetik karakterlerin belirlenmesinde izoenzim analizleri, DNA ve benzeri moleküler markerler vb. kullanılmaktadır. Bu çalışmalar laboratuar ağırlıklı çalışmalardır. RAPD yöntemiyle elde edilen bantlar Morfolojik karakterler İzoenzim yöntemiyle elde edilen bantlar

46

47

48 Genetik olarak Kalıtsal faktörler kromozomlardaki genler tarafından kontrol edilir. Her kromozomda kalıtsal özellikleri nakleden çok sayıda gen bulunur. Her bir özellik bir veya birden fazla gen tarafından kontrol edilir. Genler kontrol ettikleri özelliklere göre sınıflandırılabilmektedir. Örneğin soğuğa dayanıklılığı sağlayan genler, hızlı büyümeyi sağlayan genler, vb.

49

50 Orman ağaçlarında genetik çeşitlilik çalışmaları ilk olarak morfolojik karakterlere ardından fizyolojik karakterlere dayalı olarak devam etmiştir. Son yıllarda ise genetik çeşitlilik moleküler düzeyde ele alınmıştır. Bunların başında da elektroforesis tekniği kullanılarak enzimlerin analizi gelmektedir. Şimdilerde ise DNA markörlerine dayalı RAPD, RAFL vb. teknikler kullanılmaktadır. İzoenzim yöntemiyle elde edilen bantlar

51 İzoenzim Analiz Yöntemi Genotip olaylarını belirleyen özelliklerin büyük bir grubu biyokimyasal ürünlerde bulunmaktadır. Bunlar genelde proteinlerin bulundukları ve enzimler ile izoenzimleri de içeren gruplardır. Enzimlerin Fonksiyonları ve Yapıları: Enzimler yüksek seviyede özellikleri olan ve organlarda cereyan eden madde değişim olaylarını katalize eden protein molekülleridir. Bu reaksiyon esnasında enzimler hiçbir değişikliğe uğramazlar. Enzimler veya izoenzimler bitkilerde kalıtsal olan ve farklı çevre koşullarında da değişime uğramayan özellikler oluştururlar. Bu nedenlerle tıpta ve tarımda uzun zamandan beri kullanılmakta olan izoenzim analiz yöntemleri son 20 yıldan beri orman ağaçları ıslahının uğraşı alanına girmiştir.

52 İzoenzim Analiz Yöntemi bitkisel dokulardan izoenzimleri Elektroforez tekniği ile izole etmek ve renklendirmek esasına dayanır. Nişasta jel elektroforesis ile elde edilen ve adına 'Zimogram' denilen bant örnekleri ise karşılaştırma yöntemi ile değerlendirilir.

53 Canlılara ait herhangi bir karakterde yapılan ölçüm ve gözlemler için aşağıdaki P = G + E eşitliği geçerlidir. P: Ölçülen yada gözlenen karakterin fenotipik değeri. G: Ölçülen yada gözlenen karaktere ait genotipik değer. E: Çevresel etkenlerin neden olduğu sapma. Genotip-Fenotip ilişkisi

54 Hızlı nüfus artışı, sanayi ve teknolojideki gelişmeler, küresel ısınmanın etkileriyle birleşerek ekosistem dengesi üzerinde yoğun baskı oluşturmuş, bu baskı doğal kaynaklar ve özellikle de ormanlık alanlarda önemli değişikliklerin oluşmasına neden olmuştur. Nitekim dünyada her yıl milyonlarca ormanlık alan yok olmakta, ekosistem dengesi üzerinde yoğun baskı nedeniyle mevcut ormanlık alanlarda önemli değişiklikler ortaya çıkmaktadır. Bu olumsuz sürecin önüne geçmek, ormanları alansal olarak artırmak ve nitelik olarak da iyileştirmek amacıyla yapılan ıslah çalışmaları önem kazanmaktadır. Orman varlığını artırma amacına yönelik bu çeşit çalışmalar yapılırken doğaya uygun ormancılık esasları dikkate alınmalı, doğal dengenin sürdürülmesinde ekosistem tabanlı planlama ilkeleri doğrultusunda silvikültürel müdahalelerin yapılması önem kazanmaktadır. Planlama ilkeleri arasında özellikle biyolojik çeşitlilik ayrı bir önem taşımaktadır.

55 1. BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİKTE TEMEL KAVRAMLAR 1.1. Biyolojik çeşitlilik kavramı, ilk olarak yılları arasında politik metinlerde kullanılmaya başlanmıştır. Biyolojik çeşitlilik için şöyle bir tanımlama yapılabilir (Çepel 1996): "Biyolojik çeşitlilik veya biyoçeşitlilik, bir yaşam ortamındaki canlı türlerin, bunlara ait genetik özelliklerin, habitatların ve bu habitatlarda cereyan eden ekolojik ilişkilerin zenginliğini ifade eden bir kavramdır." Biyoçeşitliliği simgeleyen 4 temel öğe bulunmaktadır Genetik çeşitlilik Tür çeşitliliği Habitat (ekosistem) çeşitliliği Ekolojik işlevlerin (süreçlerin) çeşitliliği