Gene$ği Değiş$rilmiş Bitkiler ve Tarımsal Üre$me Etkileri Cengiz Sancak, Prof.Dr. ve Sebaha6n Özcan, Prof.Dr. www.cengizsancak.com www.tarbiyotek.org Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü
GeneGği DeğişGrilmiş Ürünler ile ilgili basın ve kamu olgusu
Algı? GeneGcally Modified Organizm (GMO) = GeneGği DeğişGrilmiş Organizma (GDO) Doğal sürecin dışında Gene$k mühendisliği yoluyla Kalıtsal hale ge$rilmiş değişiklik
Bitki ve beslenme Yeşil Devrim Bitki ıslahı, Gcari gübre vs. Biyoteknoloji Devrimi
Yeşil Devrim Klasik bitki ıslahı, Gcari gübreler ve tarım tekniklerindeki gelişmeler: Klasik bitki Islahı Verimlilik ve kalite Hastalık ve zararlılara tolerans
Klasik bitki ıslahında karşılaşılan sınırlamalar Aralarında melezlemenin yapılabildiği tür sayısının azlığı, Türler arasında melezlemelerde istenen karakterlerle birlikte istenmeyen özellikler de birlikte geçiyor, Geri melezlemeyle ıslahın çok uzun zaman alması Melezleme ve seleksiyon teknikleriyle sonuca ulaşmanın yavaş olması, Yeni çeşitlerde hastalıklara ve zararlı böceklere karşı dayanıklı olmadığından kimyasal ilaçlar kullanılmakta Kimyasal ilaçlar toprakta ve besin zincirinde ayrışmadan uzun süre kalabilmekte, insan ve hayvan sağlığını tehdit etmektedir.
Biyoteknoloji Devrimi Bir ya da bir kaç gen, yeni özellikler kazandırmak amacıyla kolayca aktarılabilmektedir. Diğer özelliklerinde hiçbir değişiklik olmamaktadır. Islah süresinde kısalma Melezlemede karşılaşılan engeller, genegk bağlılık sorunları ve gen havuzlarından yararlanmadaki sınırlamalar ortadan kaldırılabilmektedir.
Biyoteknoloji Devrimi İki önemli buluş genegği değişgrilmiş bitkilerin temelini oluşturmuştur. Bunlardan ilki tek bitki hücrelerinden laboratuar şartlarında doku kültürü (in vitro) tekniklerini kullanarak ve hücrenin genegk yapısını değişgrmeksizin yeni bitkilerin elde edilmesidir. İkincisi ise bitkilerde kök boğazı uruna neden olan Agrobacterium tumefaciens bakterisinden bitki kromozomlarına yapılan doğal gen aktarımın mekanizmasının keşfedilmesidir. Bu iki buluşun birlikte kullanılmasıyla son 25 yıl içerisinde hemen hemen tüm kültür bitki türlerine gen aktarımı mümkün hale gelmişgr.
GeneGk mühendisliği ile bitki ıslahı Geleneksel bitki ıslahı x x x Elit çeşit ilgili çeşit GeneGk değişiklik x Istenilen gen kaynağı x Dr.Meer, 2015 ten değişgrilerek
GeneGği DeğişGrilmiş (GD) Bitkiler Birinci Nesil GD Bitkiler: Herbisit, böcek, hastalık ve çevresel stres koşullarına dayanıklılık gibi özelliklerinin kazandırıldığı bitkiler (üregm aşamasında). İkinci Nesil GD Bitkiler: Verim ve besleme kalitesinin arerıldığı bitkiler (araşerma ve gelişgrme aşamasında). Üçüncü Nesil GD Bitkiler: insan tedavisinde kullanılan çok pahalı aşı ile ilaçların üregldiği ve biyo- yakıt üregmine daha yatkın GD bitkiler (araşerma ve gelişgrme aşamasında).
Dünya Genelinde GD Bitkilerin Ekim Alanları Yıl Ekim Alanı (Milyon Hektar) % ArGş 1996 1.7 1997 11.0 547 1998 27.8 153 1999 39.9 44 2000 44.2 11 2001 52.6 19 2002 58.7 12 2003 67.7 13 2004 81.0 16 2005 90.0 11 2006 102.0 13 2007 114.3 12 2008 125.0 9 2009 134.0 7 2010 148,0 10 2011 160.0 8 2012 170.0 6 2013 174.2 2.5 2014 181.0 6.8 James, 2015 www.gmo- compass.org
2013 yılında GD bitkilerin üre$ldiği ülkeler (Toplam 28 Ülke) James, 2015 www.gmo- compass.org
2013 Yılında Dünyada GD bitkilerin geleneksel bitkilere oranı Temel Dayanıklılık Bitkiler Toplam Ekim Alanı (Milyon Hektar) GDB Ekim Alanı (Milyon Hektar) GD Bitkilerin Toplam Üre$me Oranı (%) Herbisit Soya 111 91.0 82 Böcek Mısır 184 55.2 30 Böcek Pamuk 37 25.2 68 Herbisit Kolza 36 9.0 25 James, 2015 www.gmo- compass.org
Geleceğin Transgenik Bitkileri Hızlı büyüyen Yüksek verimli (Fotesentez kapasitesi yükselglmiş) Ürün kalitesi yüksek (Protein, önemli yağ asitleri ve vitamince zenginleşgrilmiş) Cüce (GA 3 üregminin engellenmesi) Ağır metalleri absorbe eden Demir eksikliğine toleransın arerıldığı Ligninin değişgrildiği İnsan tedavisinde kullanılan çok pahalı aşı ve ilaçların üregldiği bitkiler (Örn: HepaGt B, ά- 1- an7tripsin ve Glukoserebrosidaz)
Aşıların Bitkilerde Üre$mi Biyoteknoloji Devrimi insan tedavisinde kullanılan çok pahalı aşı ve ilaçların da bitkiler üzerinde çok ucuza ve bol miktarda üregmine olanak sağlayacağı belirglmektedir. Bilindiği gibi hepa$t B virüsü kronik karaciğer hastalığına neden olmaktadır. Bu hastalığa karşı mayalardan aşı gelişgrilmesine karşın, fiyaenın yüksek olması ve eksik donanım aşı kullanımını engellemektedir. ABD de biyoteknolojik yöntemler kullanarak hepa$t B yüzey an$jeni (HbsAg) üreten transgenik tütün ve patates bitkileri elde edilmişgr. Patates yumrularının farelere yedirilmesi sonucunda da farelerin savunma sistemlerinin uyarıldığı belirlenmişgr. Benzer çalışmalar gelişmekte olan ülkelerde yaygın olarak üreglen ve taze olarak tükeglen muz üzerine yoğunlaşmışer.
Aşıların Bitkilerde Üre$mi HepaGt B de olduğu gibi bu konuda yoğun çalışmalar kızamık, çocuk felci, diieri, kuduz ve viral hastalıklara karşı kullanılan aşıların bitkilerde üregmi konusunda yoğun çalışmalar devam etmektedir. Gelecekte, insanlar çok düşük bir fiyatla taze olarak tüke6kleri meyvelerle, sebzelerle veya onlardan elde edilen aşılarla aşılanabileceklerdir.
Bitkilerde İlaç Üre$mi Aşılarda olduğu gibi, insan tedeavisinde kullanılan ve çok pahalı olan ilaçların transgenik bitkilerde üregmine yönelik çalışmalar da devam etmektedir. KisGk fibrosis ve karaciğer hastalıklarında kullanılan ά- 1- an+tripsin proteininin çelgk bitkisinde, Gaucher hastalığında kullanılan, dünyanın en pahalı ilacı olan ve insan plasentasından elde edilen Glukoserebrosidaz ise tütün bitksinde üreglebilmişgr. Yakın bir gelecekte astronomik fiyatlarla Gcari olarak saelan ilaçlar çok düşük maliyetlerle ve bol miktarlarda bitkilerde üreglmesi beklenmektedir.
A Vitaminince Zengin Prinç Üre$mi Prinç tükegminin yüksek olduğu ülkelerde A vitamini eksikliğinden dolayı her yıl 500.000 çocuk kör olmaktadır. A vitaminince zengin prinç ( golden rice ) üregmine yönelik biyoteknolojik araşermalar yoğun olarak devam etmekte olup, önemli başarılar elde edilmişgr. Bu proje gerçekleşgği takdirde, A vitamini eksikliğinden kaynaklanan hastalıkların önüne geçilebileceği belirglmektedir.
İnsan ve Hayvan Sağlığı Açısından Riskler Allerjik etki Örn: Methionince zengin soya Toksik etki Yapılan araşermaların büyük çoğunluğunda GD bitkilerin toksik (zehirli) etkisinin olmayacağı yönünde bulgular elde edilmişgr.
Çevre Açısından Riskler Dikey gen kaçışı Super weed Yabancı Döllenmeyle Gen Kaçış Oranı Bitki Çeşiden çeşide Yabani akrabalara Kolza Yüksek Yüksek Şeker Pancarı Orta- yüksek Orta- yüksek Mısır Orta- yüksek Orta- yüksek Patates Düşük Düşük Buğday Düşük Düşük Arpa Düşük Düşük
Çevre Açısından Riskler Horizontal gen kaçışı Acinetobacter calcoace+cus (bakteri) Plasmodiophora brassicae (mantar) Hedef dışı organizmaların etkilenmesi Örn: Kıral kelebekleri (Losey vd. 1999 Nature; Stanley- Horn vd. 2001 PNAS, Sears vd. 2001 PNAS Arılar Toprak solucan ve mikroorganizmaları
Tarımsal Açıdan Riskler Hedef organizmaların (böcek/yabancı ot) dayanıklılık kazanması İkinci derecedeki zararlıların artması Gen havuzunun daralması Tekel oluşumu Pahalı tohum
Genel Riskler Tarımda yüksek maliyet Hukuki ve ahlaki konular E$ketleme
BİYOGÜVENLİK KANUNU Kanunun amacı; modern biyoteknoloji kullanılarak elde edilen genegk yapısı değişgrilmiş organizmalar ve ürünlerinden kaynaklanabilecek riskleri engellemek, insan, hayvan ve bitki sağlığı ile çevrenin ve biyolojik çeşitliliğin korunması, sürdürülebilirliğinin sağlanması amacıyla biyogüvenlik sisteminin kurulması ve uygulanması, bu faaliyetlerin denetlenmesi, düzenlenmesi ve izlenmesi ile ilgili usul ve esasları belirlemekgr. Bu Kanun; GDO ve ürünleri ile ilgili olarak araşerma, gelişgrme, işleme, piyasaya sürme, izleme, kullanma, ithalat, ihracat, nakil, taşıma, saklama, paketleme, egketleme, depolama ve benzeri faaliyetlere dair hükümleri kapsar.
Gıda ve yem amaçlı GDO başvuru Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Büyogüvenlik Kurulu (9 Kişi: GTHB 4, ÇŞB 1, OSB 1, BSTB 1, SB 1, EB 1) Bilimsel komiteler (11 Kişi: Üniversite, TÜBİTAK, ilgili alanlardan) Bilimsel Risk Değerlendirme: İnsan, hayvan ve bitki sağlığı, çevre ve biyoçeşitlilik, Sosyo Ekonomik Değerlendirme EGketleme ve Pazara Sunum
BİYOGÜVENLİK KANUNU Araşerma yapmaya yetkili kuruluşlar taratndan bilimsel araşerma amacıyla ithal edilecek GDO ve ürünleri için Bakanlıktan izin alınır. Araşerma amaçlı yapılacak faaliyet ve sonucundan Bakanlığa bilgi verilmesi zorunludur.
BİYOGÜVENLİK KANUNU Yasaklar a) GDO ve ürünlerinin, Kurul kararlarına aykırı olarak kullanılması veya kullandırılması. b) GeneGği değişgrilmiş bitki ve hayvanların üregmi. c) GDO ve ürünlerinin Kurul taratndan piyasaya sürme kapsamında belirlenen amaç ve alan dışında kullanımı.
Sonuç ve Öneriler Ürün verimini arermak için zararlı böcekler, hastalıklar ve yabancı otlarla mücadelede kullanılan kimyasal ilaçların ekolojik denge ile insan ve hayvan sağlığına verdiği zararlar gibi, GD bitkilerin üregme girmesiyle dikkatli olunmadığında bazı risklerin oluşması da muhtemeldir. Bilimsel temeli olmayan nedenlerle bu teknolojinin tamamen kullanımını engellemek yerine, ülkemizin kendi şartları da dikkate alınarak bilimsel veriler ve yaygın olarak üregldiği ülkelerdeki sonuçlar esas alınmalıdır. GD bitkilerin üregmi ile gıda ve yem olarak tükegmi konusunda yasal düzenlemeler AB taratndan yapılmış olup, birçok AB ülkesinde GD bitkiler sınırlı da olsa üreglmeye başlanmışer. Ülkemizin, GD bitkilerin üregm ve tükegmi konusunda da yasal düzenlemeler yapması kaçınılmaz hale gelmişgr.
Sonuç ve Öneriler Özellikle yasal düzenlemeler bu bitkilerin üregm ve tükegmlerinin kontrol alena alınması için önemli olacaker. Ürün verimini arermak için zararlı böcekler, hastalıklar ve yabancı otlarla mücadelede kullanılan kimyasal ilaçların ekolojik denge ile insan ve hayvan sağlığına verdiği zararlar gibi, GD bitkilerin üregme girmesiyle dikkatli olunmadığında bazı risklerin oluşması da muhtemeldir. Bilimsel temeli olmayan nedenlerle bu teknolojinin tamamen kullanımını engellemek yerine, ülkemizin kendi şartları da dikkate alınarak bilimsel veriler ve yaygın olarak üregldiği ülkelerdeki sonuçlar esas alınmalıdır.
Siirt Üniversitesi Ziraat Fakülesi Dekanlığı na davetlerinden dolayı ve Siz değerli izleyicilere Not: Sunum için www.cengizsancak.com www.tarbiyotek.org
SORU VE GÖRÜŞLERİNİZ!