biyoteknoloji devrimi ve ankara üniversitesindeki gelişmeler

agri.ankara.edu.tr

biyoteknoloji devrimi ve ankara üniversitesindeki gelişmeler

Genetiği DeğiĢtirilmiĢ Bitkiler ve

Biyogüvenlik

(Tarımsal Üretime Etkileri)

Sebahattin Özcan

Ankara Üniversitesi

Ziraat Fakültesi

Tarla Bitkileri Bölümü


Yeşil Devrim

• Bitkilerin insan ve hayvan beslenmesinde kullanımı

amacıyla iyileştirilmesi çalışmalarında iki önemli dönem

göze çarpmaktadır.

• Yeşil Devrim, Klasik bitki ıslahı ve ticari gübreler ile diğer

agronomik tekniklerin gelişiminin etkili olduğu dönemdir.

• Ürünlerin verim ve kalitesinde çok önemli artışlar

gözlenmiştir.

• Yüksek verim ve kaliteye sahip bitki çeşitleri çoğu zaman

hastalıklar ile böceklere karşı dayanıksız olmuşlardır.

• Bu dayanıksızlık genelde uygulanan ıslah metotlarından

kaynaklanmaktadır.

• Islah programlarında seleksiyon yapılırken ürün kalitesi

ve miktarı gibi bitkisel özellikler ön planda tutulduğundan,

hastalık ve zararlılara karşı dayanıklılık her zaman ikinci

planda kalmıştır.


Klasik bitki ıslahında karşılaşılan sınırlamalar

• Aralarında melezlemenin yapılabildiği tür sayısının azlığı,

• Türler arasında melezlemelerde istenen karakterlerle birlikte

istenmeyen özelliklerin de birlikte geçişinin önlenememesi,

• Ġstenmeyen karakterlerin geri melezleme ıslahıyla elimine

edilmesinin çok uzun zaman alması

• Melezleme ve seleksiyon teknikleriyle sonuca ulaşmanın yavaş

olması,

• Klasik ıslah yöntemleriyle bitkilerde hastalıklara ve zararlı böceklere

karşı dayanıklı çeşit geliştirilemediğinden dolayı yıllardan beri bitkiler

bu etmenlere karşı kimyasal ilaçlar kullanılarak korunmuşlardır.

• Ancak, bu kimyasal ilaçların toprakta ve besin zincirinde ayrışmadan

uzun süre kalabilmesi insan ve hayvan sağlığı açısından giderek

artan bir endişe kaynağı olmaktadır.


Biyoteknoloji Devrimi

• Biyoteknoloji devriminde geliştirilen çok etkili ve

yeni teknikler sayesinde verimi ve kalitesi yüksek

bitki çeşitlerine bir ya da bir kaç gen, yeni

özellikler kazandırmak amacıyla kolayca

aktarılabilmektedir.

• Bu işlem sonucunda da bitki çeşitlerinin diğer

özelliklerinde hiçbir değişiklik olmamaktadır.

• Biyoteknolojik tekniklerinin kullanılmasıyla, ıslah

süresinin kısaltılmasının yanında; melezlemede

karşılaşılan engeller, genetik bağlılık sorunları

ve gen havuzlarından yararlanmadaki

sınırlamalar kolayca ortadan kaldırılabilmektedir.


Biyoteknoloji Devrimi

• Ġki önemli genetiği değiştirilmiş bitkilerin temelini

oluşturmuştur.

• Bunlardan ilki tek bitki hücrelerinden laboratuar

şartlarında doku kültürü (in vitro) tekniklerini kullanarak

ve hücrenin genetik yapısını değiştirmeksizin yeni

bitkilerin elde edilmesidir.

• Ġkincisi 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 gelmiştir.


Genetiği Değiştirilmiş (GD) Bitkiler

• Birinci Nesil GD Bitkiler: Herbisit, böcek, hastalık

ve çevresel stres koşullarına dayanıklılık gibi

özelliklerinin kazandırıldığı bitkiler (üretim

aşamasında).

• Ġkinci Nesil GD Bitkiler: Verim ve besleme

kalitesinin artırıldığı bitkiler (araştırma ve

geliştirme aşamasında).

• Üçüncü Nesil GD Bitkiler: insan tedavisinde

kullanılan çok pahalı aşı ile ilaçların üretildiği ve

biyo-yakıt üretimine daha yatkın GD bitkiler

(araştırma ve geliştirme aşamasında).


Herbisitlere Dayanıklı GD Bitkiler

• Yabancı otlar son derece yayılıcı ve mücadelesi zor olan

zararlılardır.

• Özellikle yabancı ot mücadelesinin yapılmadığı alanlarda bu zarar

%60-70 seviyelerine ulaşabilmektedir.

• Ayrıca, yabancı ot tohumları dane ürünlerine karışarak kaliteyi de

etkilemektedirler.

• Yabancı otlarla mücadele yapılmasına rağmen, tarım alanlarında

yabancı otlar verimi %15 oranında düşürmektedir.

• Yabancı ot mücadelesi büyük oranda herbisit kullanımı, çapalama

veya elle yolma şeklinde olmakta ve çok büyük işgücü

gerektirmektedir.

• Son yıllarda geliştirilen glifosat ve phosfinotrisin gibi geniş

spektrumlu total herbistlerin toprakta daha hızlı

parçalanabilmektedir.

• Streptomyces hygroscopicus bakterisinde klonlanan tek bir gen (bar)

kültür bitkilerine aktarıldığında elde edilen bitkiler fosfinotrisn-Nasetil

transferaz (PAT) enzimini üretmekte ve bu enzimde geniş

spektrumlu fosfinotrisin (PPT) herbisitini parçalayarak herbisitlere

tam dayanıklı bitkiler elde edilebilmektedir.


Herbisitlere Dayanıklı GD Bitkilerin Getirdiği

Yenilikler

• Bu bitkilerin üretildiği alanlarda bitkiler toprak yüzeyine çıktıktan

sonraki aşamalarda yabancı ot yoğunluğuna göre az bir herbisit

uygulamasıyla %100 yabancı ot kontrolü yapılabilmektedir.

• GD bitkiler herbisite tam dayanıklı olduğundan dolayı gelişmelerinde

de herhangi bir yavaşlama veya gerileme olmamakta ve herbisit

uygulaması için geniş bir zaman aralığı da bulunabilmektedir.

• Etkili yabancı ot kontrolü sayesinde hasat masrafları azaltıldığı gibi

daha temiz ve kaliteli ürün elde edilebilmektedir.

• Bu durumda işcilikten önemli tasarruf sağlanabildiği gibi yabancı ot

kontrolünün tam yapılması sonucu verimde de önemli artışlar

gözlenmektedir.

• Ayrıca, toprak işlemenin azaltılması sonucunda toprak mikroflora ve

faunasının korunmasına yardımcı olunduğu gibi erozyonda

azaltılabilmektedir.


Böceklere Dayanıklı GD Bitkiler

• Verimli ve kaliteli kültür bitki çeşitleri çoğunlukla böceklere dayanıksızdır.

• Günümüzde zararlı böcekler bitkisel üretimi tehdit eden en büyük etmen

haline gelmiştir.

• Zararlı böceklerle mücadele yapılmadığında bazı bitkilerde oldukça yüksek

sayılabilecek kayıplar oluşabilmektedir.

• Zararlı böceklerle yapılan mücadelelere rağmen dünya genelinde

böceklerden kaynaklanan ürün kayıplarının yaklaşık %20 civarındadır.

• Ayrıca, böcekler birçok hastalığın yayılmasında ve gelişmesinde de önemli

rol oynamaktadırlar.

• Zararlı böceklerle mücadelede kültürel ve biyolojik savaş yöntemleri

kullanılsa da, en etkili ve yaygın olanı kimyasal ilaç (insektisit) kullanımıdır.

• Zararlı böceklere karşı kullanılan insektsitlerin olumsuz etkileri acil olarak

böceklere dayanıklı bitkilerin geliştirilmesi zorunluluğunu doğurmuştur.

• Modern bitki biyoteknolojisinin kullanımı sonucunda Bacillus thuringiensis

(Bt) bakterisinden kopyalanarak verimli kültür çeşitlerine aktarılan tek bir

gen (cry) sayesinde önemli zararlı böceklere karşı %100 dayanıklı GD

bitkiler üretilebilmiştir.


Böceklere Dayanıklı GD Bitkilerin Getirdiği

Yenilikler

• Verimde %50’lere varan verim artışı.

• Ġnsektisit kullanımında azalma.

• Ġnsektisit ve ilaçlama maliyetinde azalma.

• Kocan ve kütlüde oluşan, kaliteyi

doğrudan etkileyen böcek zararları ve

buna bağlı olarak gerçekleşen mikotoksin

üretiminin azalması.

• Çiftçi sağlığında gelişme


Çukurova Bölgesinde GD mısır denemeleri

Adana koĢullarında 2004–2005 yıllarında yürütülen 2. ürün denemelerinde

Bt mısır ve geleneksel çeĢitlerin birim alan verimleri.

ÇeĢit

Dane verimi (ton/ha)

Ġlaçlı (3 defa)

Ġlaçsız

GD 33P67 Bt 11,39 11,28

33P66 8,04 4,86

TTM 815 7,82 4,42

Cerit vd. 2006’dan alınmıştır

Aynı çalışmada hedef olmayan Zaralı böcekler, predatör böcekler ve örümcekler de

GD Bt mısır çeşitlerinden negatif olarak etkilenmediği belirtilmiştir

(Güllü vd. 2004 Cerit vd. 2006).


Çukurova Bölgesinde GD mısır denemeleri

• Yine, Çukurova bölgesinde mısır dane ürününde yaygın

olarak (%69) bulunan Fusarium moniliforme’nin neden

olduğu kanserojen mikotoksin fumonisin üretimi GD

mısır çeşidinde, klasik mısır çeşitlerine göre 2001 yılında

6–7 kat ve 2002 yılında ise 15–20 kat daha düşük

bulunmuştur (Tatlı vd. 2004).

• Bölgede Bt mısır çeşitlerinin üretilmesiyle 2. üründe

verim geleneksel hibrit çeşitlerine göre %30 daha fazla

olmuştur

• Yapılan ekonomik analizlerde ikinci ürün mısır

üreticilerinin kg başına ilave olarak net %22 daha fazla

kazanç sağlayabilecekleri ifade edilmiştir. (Koç 2003;

Aktaş ve Yurdakul 2005; Aktaş 2006).


Dünya Genelinde GD Bitkilerin Ekim Alanları

Yıl

Ekim Alanı

(Milyon Hektar)

1996 1.7

% Artış

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

James, 2011


Böceklere dayanıklı GD pamuk üretimin tarımsal ve ekonomik etkisi

İnsektisit kullanımında

azalma (%)

Hindistan Çin Güney Afrika Arjantin Meksika ABD Ort.

41 65 33 47 77 36 49.8

Ürün artışı (%) 37 24 22 33 9 10 22.5

Kar artışı (US$/ha) 135 470 91 23 295 58 178.7

Kaynak; Qaim 2009; Sadashivappa ve Qaim 2009


Ülke

Ekim Alanı (Milyon GD Bitkiler ve Toplam Üretime Oranları

Hektar)

ABD 66.8 Soya (%91), Mısır (%85), Pamuk (%88), Şeker Pancarı (%95), Kolza, Papaya,

Yonca

Brezilya 25.4 Soya (%71), Pamuk, Mısır

Arjantin 22.9 Soya (%99), Mısır (%85), Pamuk (%60)

Hindistan 9.4 Pamuk (%97)

Kanada 8.8 Kolza (%95), Mısır (%84), Soya (%65), Şeker Pancarı

Çin 3.5 Pamuk (%69), Domates, Kavak, Petunya, Papaya, Biber

Paraguay

Pakistan

2.6

2.4

Soya (%93)

Pamuk (%77)

Güney Afrika 2.2 Mısır (%63), Soya (%85), Pamuk (%95)

Uruguay 1.1 Soya (%100), Mısır

Bolivya 0.9 Soya (%89)

Filipinler 0.5 Mısır

Avustralya

Mayanmar

2009 yılında GD bitkilerin üretildiği ülkeler

0.7

0.3

Pamuk, Kolza, Karanfil

Pamuk

Burkina Faso 0.3 Pamuk

Meksika

0 Pamuk, Soya

İspanya

0.1 Mısır

Şili


Dünyada GD bitkilerin geleneksel bitkilere oranı (milyon hektar; James

2008; www.gmo-compass.org)

Bitkiler Toplam Ekim Alanı

(Milyon Hektar)

GDB Ekim Alanı

GD Bitkilerin Toplam

Üretime Oranı (%)

(Milyon Hektar)

Soya 90 73 81

Mısır 158 46 29

Pamuk 33 21 64

Kolza 33 7 23


Avrupa Birliğinde Ġzin Alan GD Bitkiler (www.gmo.compas.org)

PAMUK DEĞĠġTĠRĠLEN ÖZELLĠK KULLANIM AMACI

LL Cotton 25 Herbisite dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

ÇĠÇEK

Karanfil Moonlite Çiçek Rengi Değiştirilmiş Endüstri

MISIR

MON863 x MON810 x NK603 Böcek ve Herbisite Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

MON863 x NK603 Böcek ve Herbisite Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

MON863 x MON810 Böceklere Dayanıklı Yem-Gıda

MIR604 Böceklere Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

59122 x NK603 Böcek ve Herbisite Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

MON88017 Böcek ve Herbisite Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

MON89034 Böceklere Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

GA21 Herbisite dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

59122 Böcek ve Herbisite Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

1507 x NK603 Böcek ve Herbisite Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

NK603 x MON810 Böcek ve Herbisite Dayanıklı Yem-Gıda

1507 Böcek ve Herbisite Dayanıklı Yem-Gıda

MON863 Böceklere Dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

NK603 Herbisite dayanıklı Yem-Gıda

Bt11 Böceklere Dayanıklı Yem-Gıda

PATATES

EH92-527-1 Modifiye Edilmiş Nişasta Üretim

EH92-527-1 Modifiye Edilmiş Nişasta Yem-Gıda

KOLZA

T45 Herbisite dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

MS8 x RF3 Male sterility, HerbTol Yem-Gıda ve Endüstri

GT 73 Herbisite dayanıklı Endüstri

SOYA

MON89788 Herbisite dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

A2704-12 Herbisite dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri

ġEKER PANCARI

H7-1 Herbisite dayanıklı Yem-Gıda ve Endüstri


ABD’de GD değiştirilmiş bitkilerin ekiliş oranları (%)

GD Bitkiler 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Toplam GD (HD) Soya 43 60 68 84 92 92 92 92 94

Sadece BD Pamuk 15 13 13 14 16 18 18 17 18

Sadece HD Pamuk 26 32 36 32 30 27 26 28 23

BD ve HD Pamuk 20 24 22 27 30 34 39 42 45

Toplam GD Pamuk 61 69 71 73 76 79 83 87 86

Sadece BD Mısır 18 18 22 25 27 26 25 21 17

Sadece HD Mısır 6 7 9 11 13 17 21 24 23

BD ve HD Mısır 1 1 2 4 5 9 15 28 40

Toplam GD Mısır 25 26 34 40 45 52 61 73 80

KAYNAK: Amerikan Tarım Bakanlığı Ekonomik Araştırmalar Servisi

(www.ers.usda.gov/Data/BiotechCrops)


ABD’nin mısır ihraç ettiği başlıca ülkeler (bin ton)

Ülke

2002 2003 2004 2005 2006

Japonya 14.383 14.611 15.510 15.950 15.108

Meksika 5.288 5.682 5.885 6.335 8.767

Tayvan 4.053 4.742 4.338 4.652 4.329

Güney Kore 272 3.660 2.102 5.586 4.042

Mısır 2.685 3.198 3.853 4.045 3.376

Kolombiya 1.598 1.781 2.044 2.704 3.247

Kanada 3.945 2.028 2.374 1.881 2.049

Suriye 517 783 1.291 829 1.470

Dominik Cum. 937 809 988 1.034 1.202

Cezayir 897 1.269 1.072 1.234 854

İsrail 267 1.176 422 620 800

Guatemala 417 537 655 718 747

Fas 77 712 825 1.093 699

Kosta Riko 529 565 547 682 621

El Salvador 339 482 510 499 538

Küba 230 473 449 421 537

Venezüella 608 652 182 173 515

Tunus 122 618 209 394 458

Kaynak: ABD Ticaret Bakanlığı


SOYA ĠTHALATIMIZ (TON)

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

ROMANYA 23.839 31.790 11.562 5.462 0 15.600 7.809 29.995 36.021 14.695 0

UKRAYNA 402 2.899 2.654 851 5 7.611 33.430 73.969 131.977 141.821 32.345

A.B.D. 158.892 258.254 301.328 301.354 541.243 399.328 317.625 555.618 637.161 456.278 330.304

KANADA 0 0 0 0 0 0 10.058 0 0 33.803 2.021

BREZĠLYA 90.761 20.564 53.140 7.087 0 56.745 18.123 188.732 169.638 99.939 120.165

PARAGUAY 0 0 0 0 0 13.849 53.620 66.049 8.789 0 64.978

URUGUAY 0 0 0 0 0 0 2.349 32.905 0 38.449 20.787

ARJANTĠN 11.301 38.034 17.991 0 71.231 336.991 238.948 207.236 33.260 445.804 500.583

Kaynak: DTM


SOYA YAĞI ÜRETĠMĠNDEN ARTA KALAN KÜSPE VE KATI ATIK

ĠTHALATIMIZ (TON)

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

HOLLANDA 3.712 150 500 288 288 1.519 1.077 902 1.524 2.925 2.150

ĠNGĠLTERE 126 75 75 100 100 175 100 0 0 0 0

YUNANĠSTAN 0 0 6.575 1.641 0 2.000 0 0 0 0 0

A.B.D. 143.795 325.449 296.245 307.384 262.095 208.118 173.261 297.960 103.580 132.868 105.216

BREZĠLYA 209.814 131.448 151.957 28.660 45.344 89.886 76.245 40.113 23.015 9.089 10.253

PARAGUAY 0 0 0 0 0 0 0 0 25.250 0 19.892

URUGUAY 0 2.902 0 0 0 0 0 0 0 15.896 0

ARJANTĠN 30.059 60.528 73.902 37.544 55.968 105.300 215.106 172.922 115.349 180.664 167.513

Kaynak: DTM


SOYA YAĞI ĠTHALATIMIZ (TON)

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

FRANSA 15.914 20.961 6.277 1.250 12.293 17.117 399 0 0 0 0

BELÇĠKA-LÜKS. 4.985 0 6.975 3.978 0 0 0 0 0 0 0

HOLLANDA 6.945 491 3.823 1.000 0 3.323 0 0 0 0 0

ALMANYA 4.892 12.381 7.326 0 2.994 5.873 3 3 1.207 0 1

ĠTALYA 17.213 16.147 6.291 0 0 0 7.244 7.907 0 0 0

ĠNGĠLTERE 2.280 1.000 4.426 3.019 0 0 0 0 0 0 0

YUNANĠSTAN 0 2.038 3.230 3.698 1.495 2.273 6.602 1.492 1.400 1.610 25

PORTEKĠZ 5.009 0 0 6.299 15.790 8.646 8.454 17.202 2.649 0 0

ĠSPANYA 45.566 63.864 53.939 54.153 34.067 27.385 35.664 39.040 2.992 727 0

BELÇĠKA 0 0 0 0 5.493 6.604 0 0 0 0 0

ROMANYA 0 0 4.975 0 0 0 4.504 9.133 2.050 0 0

A.B.D. 5.913 14.575 7.513 41.023 41.418 13.443 0 0 2.086 2.007 0

BREZĠLYA 8.673 0 0 5.979 1.987 0 0 13.450 25.491 5.017 1.883

ARJANTĠN 15.446 7.934 18.408 21.135 34.869 19.912 1.269 43.547 100.816 23.031 5.635

Kaynak: DTM


MISIR ĠTHALATIMIZ (TON)

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

FRANSA 0 919 21.432 24.105 208 184 384

İTALYA 144 116 25 585 311 389 113

İSPANYA 23 459 213 4.517 399 212 83

MACARİSTAN 5.061 315.861 163.621 45.361 32.043 34 131.064

ROMANYA 1.469 90.800 40.227 27.451 78.214 5.802 97.338

BULGARİSTAN 2.459 10.123 37.508 14.329 6.437 0 93.261

UKRAYNA 0 3.911 42.856 47.794 41.755 7.725 268.598

MOLDOVYA 0 10.992 2.407 2.597 7.835 4.820 8.068

HIRVATİSTAN 130 193 7.809 95 145 11 5.997

SIRBİSTAN 0 0 0 0 0 113 19.739

GÜNEY AFRİKA

CUM.

1.652 2.639 215 107 65 228 0

A.B.D. 460.959 697.429 1.113.684 682.471 15.030 1.661 366.815

BREZİLYA 62.739 0 31.352 0 0 0 0

ŞİLİ 0 21 69 90.512 10 87 619.525

ARJANTİN 2.100 39.524 356.753 197.460 35.013 9.262 136.149

AFGANİSTAN 0 994 0 500 0 0 0

AVUSTRALYA 0 5.347 14 6 0 0 0

Kaynak: DTM

TOPLAM 537.480 1.179.936 1.818.458 1.049.743 218.058 30.579 1.128.455


Geleceğin Transgenik Bitkileri

• Hızlı büyüyen

• Yüksek verimli (Fotesentez kapasitesi yükseltilmiş)

• Ürün kalitesi yüksek (Protein, önemli yağ asitleri ve

vitamince zengileştirilmiş)

• Cüce (GA üretiminin engellenmesi)

• Ağır metalleri absorbe eden

• Demir eksikliğine toleransın artırıldığı

• Ligninin değiştirildiği

• Ġnsan tedavisinde kullanılan çok pahalı aşı ve ilaçların

üretildiği bitkiler (Örn: Hepatit B, ά-1-antitripsin ve

Glukoserebrosidaz)


AĢıların Bitkilerde Üretimi

• Biyoteknoloji Devrimi insan tedavisinde kullanılan çok pahalı

aşı ve ilaçların da bitkiler üzerinde çok ucuza ve bol miktarda

üretimine olanak sağlayacağı belirtilmektedir.

• Bilindiği gibi hepatit B virüsü kronik karaciğer hastalığına

neden olmaktadır. Bu hastalığa karşı mayalardan aşı

geliştirilmesine karşın, fiyatının yüksek olması ve eksik

donanım aşı kullanımını engellemektedir.

• ABD’de biyoteknolojik yöntemler kullanarak hepatit B yüzey

antijeni (HbsAg) üreten transgenik tütün ve patates bitkileri

elde edilmiştir.

• Patates yumrularının farelere yedirilmesi sonucunda da

farelerin savunma sistemlerinin uyarıldığı belirlenmiştir.

• Benzer çalışmalar gelişmekte olan ülkelerde yaygın olarak

üretilen ve taze olarak tüketilen muz üzerine yoğunlaşmıştır.


AĢıların Bitkilerde Üretimi

• Hepatit B’de olduğu gibi bu konuda yoğun

çalışmalar kızamık, çocuk felci, difteri,

kuduz ve viral hastalıklara karşı kullanılan

aşıların bitkilerde üretimi konusunda

yoğun çalışmalar devam etmektedir.

• Gelecekte, insanlar çok düşük bir fiyatla

taze olarak tükettikleri meyvelerle,

sebzelerle veya onlardan elde edilen

aşılarla aşılanabileceklerdir.


Bitkilerde Ġlaç Üretimi

• Aşılarda olduğu gibi, insan tedeavisinde kullanılan ve

çok pahalı olan ilaçların transgenik bitkilerde üretimine

yönelik çalışmalar da devam etmektedir.

• Kistik fibrosis ve karaciğer hastalıklarında kullanılan ά-1-

antitripsin proteininin çeltik bitkisinde, Gaucher

hastalığında kullanılan, dünyanın en pahalı ilacı olan ve

insan plasentasından elde edilen Glukoserebrosidaz ise

tütün bitksinde üretilebilmiştir.

• Yakın bir gelecekte astronomik fiyatlarla ticari olarak

satılan ilaçlar çok düşük maliyetlerle ve bol miktarlarda

bitkilerde üretilmesi beklenmektedir.


A Vitaminince Zengin Prinç Üretimi

• Prinç tüketiminin yüksek olduğu ülkelerde A

vitamini eksikliğinden dolayı her yıl 500.000

çocuk kör olmaktadır.

• A vitaminince zengin prinç (“golden rice”)

üretimine yönelik biyoteknolojik araştırmalar

yoğun olarak devam etmekte olup, önemli

başarılar elde edilmiştir.

• Bu proje gerçekleştiği takdirde, A vitamini

eksikliğinden kaynaklanan hastalıkların önüne

geçilebileceği belirtilmektedir.


Ġnsan ve Hayvan Sağlığı Açısından

Riskler

• Allerjik etki

Örn: Methionince zengin soya

• Toksik etki


Ratların 90 gün boyunca Cry1Ab proteini üreten çeltikle beslenmesi

sonucunda davranıĢ ve ağırlık kazanma bakımında kontrole göre herhangi

bir fark bulunamamıĢtır. Kanda yapılan tüm hematolojik ve biyokimyasal

parametreler normal sınırlar içerisinde olmuĢtur. Çok sayıda organ

üzerinde yapılan ağırlık, mikroskopik ve histokimyasal analizlerde çok

minor değiĢiklikler gözlenmiĢtir. 90 günlük besleme sonucunda Bt çeltiğin

toksik veya yan etkisine rastlanmamıĢtır.


Üç generasyon boyunca uzun süre Bt mısır ile beslenen rat

karaciğer ve böbreklerinde minimal histopatolojik değiĢiklikler

olurken, organ ağırlıklarında bir faklılık ve önemli bir sağlık

problemi olmamıĢtır. Ayrıca, kan örneklerinin biyokimyasal

analizinde tüm parametrelerde kontrole göre istatistiki olarak fark

bulunmazken, sadece erkek ratlarda kreatimin seviyesi kontrole

göre düĢük bulunmuĢtur (0.47/0.41).


Farklı AB ülkelerinden 39 bilim adamının ortak raporu:

GD mısır patates, çeltik, soya ve domatesle beslenen rat ve farelerin besin

tüketimi, kan kimyası, organ ağırlıkları, histopatolojik bulgular üzerine çok

sayıda araĢtırma yapılmıĢtır. Bu çalıĢmaların büyük çoğunluğunda önemli

klinik bulgular ile organ ve dokularda anormalliklere rastlanmamıĢtır. Bazı

durumlarda yan etkiler gözlenmiĢ olup, bunların GD bitkilerden

kaynaklandığını söylemek zordur.

Yine GD bitkilerle beslenen koyun, domuz, tavuk, sığır ve balıklarda da GD

olmayan bitkilerle beslenenlere göre önemli bir fark bulunmamıĢtır.


Denemeler 90 gün 4 generasyon boyunca yürütülmüĢtür.

NK603 EPSPS: (5-enolpyruvyl-shikimate-3-phosphate sythase) geni

Taşımakta ve glyphosate herbisitine toleransı sağlamaktadır.

MON810: CryAb geni taşımakta ve Lepidopter takımındaki böceklere

Dayanıklılığı sağlamaktadır.

Denemeler hem serbest, hem de akraba çiftleĢmesi yapılan farelerle

KurulmuĢtur.

Araştırmada Yavru üretimi, ana-baba ve yavru farelerin ağırlıkları

Organ ağırlıkları ve histolojileri, immunehistokimyaları, moleküler analizler,

Mikroarray ve q-RT-PCR yapılmıştır.,

Araştırmada serbest çiftleşen farelerde GD mısır ve normal mısır ile beslenen

Fareler arasında çalışılan konular bakımından istatistiksel olarak önemli bir

fark bulunmamıştır.

Kendine döllenen farelerde önemli farklılıklar gözlenmiĢtir.

1. GD mısır ile beslenen farelerde 3. ve 4. yavru döneminde yavru sayısında

azalma olmuştur.

2. Ancak Normal mısırla beslenen farelerde ölüm oranı daha fazla olmuştur.

3. GD mısır ile beslenen farelerin ağırlıkları 3. ve 4. yavrulama döneminde

Daha düşük olmuştur.

4. GD mısır ile beslenen F2, F3 ve F4 dişi farelerin ve F3 erkek farelerin böbrek

ağırlıkları daha düşük bulunmuştur.

3. RNA mikroarray ve q-RT-PCR çalışmaları gen eksprasyonunda az da olsa

Farklılıkların olduğunu göstermiştir.

Ancak, araĢtırıcılar kesin bir hükme varabilmek için araĢtırmaların

farklı hayvan gruplarını da içine alacak Ģekilde tekrarlanması

gerektiğini ifade etmiĢlerdir.


Velimirov vd. 2008


Kontrol ile karĢılaĢtırıldığında MON810 GD mısır çeĢidi 30 ve 90 gün boyunca beslenen yaĢlı ve

sütten kesilen farelerin bağırsak ve periferal bölgelerindeki T ve B hücre oranlarında ve CD4+,

CD8+, ỐTץ ve άßT alt populasyonlarında değiĢikliğe neden olmuĢtur.

Ayrıca Serum IL-6, IL-13, IL-12p70 ve MIP-1ß seviyelerinde de artıĢ olmuĢtur.

Bu değiĢikliklerin bağıĢıklık siteminde herhangi bir zayıflamaya neden olabileceği açık

olmamakla birlikte, biyogüvenlik değerlendirmelerinde yaĢ ile bağırsak ve periferal bağıĢıklık

sistemi tepkisinin de değerlendirilmesi gerektiği ifade edilmektedir.


Finemore vd 2008


Finemore vd 2008


Ratların 90 gün boyunca Cry1Ab protein veya PHA-E lektin (positif kontrol) üreten çeltikle beslenmesi

Sonucunda total immunoglobulun seviyeleri, mutasyon ile teşvik edilen hücre çoğalması, kırmızı kan

hücrelerinin T-bağımlı antikor tepkisi ve serumda antijene özel antikor tepkisine bakılmıştır.

Cry1Ab geninin yan etkisine rastlanmamıştır.

Ancak hem PHA-E lektin hem de Cry1Ab proteini özel bir savunma sistemi tepkisine (antikor üretimine)

Neden olmuştur


Farelerin CP4 EPSPS herbisitlere direnç genini içeren soya ile beslenmeleri neticesinde

hepatocyte metabolizması, stres tepkisi, kalsiyum sinyali ve mitokondriye ait genlerin

ekspresyonlarında değiĢiklik gözlenirken, yaĢlanma markörlerinde artıĢ olmuĢtur.

Mekanizma bilenmemesine rağmen, bu çalıĢma GD soyanın yaĢlanma sırasında

karaciğerin bazı özelliklerini etkileyebileceğini göstermiĢtir. Daha uzun süreli

araĢtırmalar yapılmalıdır.


Gıda kalitesi/güvenliği

• Bitkinin fonksiyonal genomunda aktarılan

DNA parcasından kaynaklanan

mutasyonlar

• Protein biyosentezi veya düzenleyici

genlerdeki mutasyonlar (Wilson vd. 2004)


Çevre Açısından Riskler

Vertikal gen kaçıĢı

Super weed

Yabancı Döllenmeyle Gen Kaçış Oranı

Bitki Çeşitten 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 kaçıĢı

Acinetobacter calcoaceticus

Plasmodiophora brassicae

• Hedef dıĢı organizmaların etkilenmesi

Örn: Kıral kelebekleri (Losey vd. 1999

Nature; Stanley-Horn vd. 2001 PNAS,

Sears vd. 2001 PNAS

• Arılar


Bitkilerden diğer çok hücreli ve tek hücreli canlılara gen geçişi son derece

düşüktür. Virüslere gen geçişi potansiyel olarak daha yüksek olmakla birlikte,

gen geçişi sıkı seleksiyon baskısı ile sınırlıdır. Çoğu zaman GD bitkilerden

diğer organizmalara gen geçiş oranı background (arka plan) oranından daha

düşük olacağı beklenmektedir.

Bundan dolayı GD bitkilerden diğer organizmalara Horizontal Gen Transferi

dikkate değer bir risk oluşturmamaktadır.


Yapılan çalıĢmalarda genel olarak Bt genlerini içeren bitkilerin

kuĢlar, akarlar, toprak kurtları, namatodlar ve protozalar ile

topraktaki çok sayıda enzim üzerine etkisi ya olmamıĢ veya düĢük

olmuĢtur. Ancak bu etkinin Cry proteinlerinden değil de coğrafya,

sıcaklık, bitki çeĢidi ve toprak tipi gibi etmenlerden kaynaklandığı

belirtilmiĢtir.


Farklı parasitoid ve predatorlar Cry1AC9 veya cry9Aa2 genlerini içeren

patates bitkileri üzerinde gezinen larvalar ve yetiĢkin böceklerle muamele

edildiklerinde kontrole göre geliĢmelerinde önemli bir farklılık

gözlenmemiĢtir.


Tarımsal Açıdan Riskler

• Hedef organizmların dayanıklılık

kazanması

• Ġkinci derecedeki zararlıların artması

• Gen havuzunun daralması

• Tekel oluşumu

• Pahalı tohum

• Terminatör teknolojisi


RR

SS

SS

SS

SS

SS

SS

SS

SS

RS

SS

SS

RR

SS

SS

SS

Bt bitkiler

Normal Bitkiler

SS

SS

SS RS SS

SS

Barınak stratejisi ile Bt bitkilere dayanıklı böceklerin geliĢiminin geciktirilmesi. Dr. Ruud A. de Maagd

(Plant Research International, Hollanda)’ın VI. Ankara Biyoteknoloji Günleri sunusundan izin alınarak

kullanılmıĢtır (de Maagd, 2007)


Teksas’da F1 ve F2 bitkileri üzerine yapılan araĢtırmalarda Ģeker kamıĢı

kurdunda major Bt dirençli allellerin frekansının 9 yıl sonra son derece düĢük

olduğu belirlenmiĢtir.


Genel Riskler

• Tarımda yüksek maliyet

• Hukuki ve ahlaki konular

• Etiketleme


En kötü senaryo olarak Bt mısır yapraklarının öğütülerek yüksek

oranlarda toprağa karıĢtırılması toprak solucanının yaĢama, geliĢme,

büyüme ve çoğalmasını etkilememiĢtir. Bt mısır kalıntıları kozadan

çıkıĢı az da olsa negatif olarak etkilemiĢtir.


Sonuç ve Öneriler

• Ürün verimini artırmak için zararlı böcekler, hastalıklar ve yabancı

otlarla mücadelede kullanılan kimyasal ilaçların ekolojik denge ile

insan ve hayvan sağlığına verdiği zararlar gibi, GD bitkilerin üretime

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 üretildiği ülkelerdeki

sonuçlar esas alınmalıdır.

• GD bitkilerin üretimi ile gıda ve yem olarak tüketimi konusunda yasal

düzenlemeler AB tarafından yapılmış olup, birçok AB ülkesinde GD

bitkiler sınırlı da olsa üretilmeye başlanmıştır.

• Ülkemizin, GD bitkilerin üretim ve tüketimi konusunda da yasal

düzenlemeler yapması kaçınılmaz hale gelmiştir.

• Özellikle yasal düzenlemeler bu bitkilerin üretim ve tüketimlerinin

kontrol altına alınması için önemli olacaktır.


Sonuç ve Öneriler

• Ürün verimini artırmak için zararlı böcekler, hastalıklar ve

yabancı otlarla mücadelede kullanılan kimyasal ilaçların

ekolojik denge ile insan ve hayvan sağlığına verdiği

zararlar gibi, GD bitkilerin üretime 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 üretildiği ülkelerdeki sonuçlar esas alınmalıdır.


BĠYOGÜVENLĠK YASASI

• Kanunun amacı; modern biyoteknoloji kullanılarak elde

edilen genetik yapısı değiştirilmiş 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

belirlemektir.

• Bu Kanun; GDO ve ürünleri ile ilgili olarak araştırma,

geliştirme, işleme, piyasaya sürme, izleme, kullanma,

ithalat, ihracat, nakil, taşıma, saklama, paketleme,

etiketleme, depolama ve benzeri faaliyetlere dair

hükümleri kapsar.


Gıda ve yem ile araĢtırma amaçlı GDO baĢvuru

Tarım Bakanlığı

Büyogüvenlik Kurulu (9 Kişi: TKB 4,ÇOB 1, SB 1, SDTB 1, DTM 1)

Bilimsel komiteler (11 Kişi: Üniversite, TÜBĠTAK, ilgili alanlardan)

Değerlendirme

İnsan, hayvan ve bitki sağlığı

çevre ve biyoçeşitlilik

Sosyo-ekonomik

Etiketleme ve Pazara Sunum


BĠYOGÜVENLĠK YASASI

• Araştırma yapmaya yetkili kuruluşlar

tarafından bilimsel araştırma amacıyla

ithal edilecek GDO ve ürünleri için

Bakanlıktan izin alınır.

• Araştırma amaçlı yapılacak faaliyet ve

sonucundan Bakanlığa bilgi verilmesi

zorunludur.


BĠYOGÜVENLĠK YASASI

• Yasaklar

a) GDO ve ürünlerinin, Kurul kararlarına aykırı

olarak kullanılması veya kullandırılması.

b) Genetiği değiştirilmiş bitki ve hayvanların

üretimi.

c) GDO ve ürünlerinin Kurul tarafından piyasaya

sürme kapsamında belirlenen amaç ve alan

dışında kullanımı.

More magazines by this user
Similar magazines