BİTKİLERİN KÜLTÜRE ALINIŞI VE KÜLTÜRE ALINAN BİTKİLERDE YABANİLERİNE GÖRE OLUŞAN FİZYOLOJİK DEĞİŞİKLİKLER

Dr. Necmi BEŞER
Trakya Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürü

e-mail: necmibeser@ttae.gov.tr

2. BİTKİLERİN KÜLTÜRE ALINIŞI
Perrino (1989) bitkilerin kültüre alınmasını altı devreye ayırmaktadır, bunlar;
1. Bitkilerin kültüre alınmaya başladığı ilk yıllarda, insanoğlu bütün bitki türlerinde çok büyük genetik farklılıklara sahipti ve bu genetik farklılıkların içinde en çok beğendiklerini topladı. Bu seçilen, yarı kültüre alınmış bitkiler hayatlarını sürdürebilmeleri için insan yardımına ihtiyaç duymaya başladıkları zamanda ilkel ekim ve hasat tekniklerinin başlamasıda tarımın başlangıcını oluşturdu.

2. İnsanoğlu aynı coğrafi bölgede yeni yerleşim alanları oluşturdu ve bu yeni yerleşim alanlarına kültüre aldığı veya yeni kültüre almaya başladığı bitkilerin tohumlarını götürdü. Bu yeni yerleşim alanlarında buraya adapte olmuş yeni bitki tipleri seçildi.

3. Tekrar yeni yerleşim alanları bulundu bu yeni yerler kültüre alınan bitkilerin orijinlerinden uzak olduğu için bu bölgede kültüre alınan bitkilerin yabanileri yoktu bu yüzden doğal olarak yabanilerle melezlenme şansı olmaması nedeniyle genetik değişiklikte azaldı. Bazı çevre şartlarında yabani otlar veya yeni kültüre alınmış bitkiler daha önce kültüre alınmış bitkilerden daha iyi performens gösterdi ve böylece bunlarında yeni kültür bitkisi olarak tarımı başladı.

4. Yeni alanlar bulunup yerleşildikçe kültüre alınan bitkilerin tohumları buralara taşındı. Bu yerler bitkilerin esas orijinlerinden çok uzak olduğundan, genetik farklılıklar yabanilerle melezlenerek değil, ancak doğal mutasyonlarla oluşup, bitkiler bu bölgelere doğal seleksiyonlarla adapte oldu. Tarımın ilk yıllarında kullanılan yaklaşık 3000 bitki türünden 200’ ü iyi bir seviyeye ulaşarak kültür bitkisi olarak yerini aldı.

5. Tarım tarihinin bu yeni basamağında bitki ıslahçıları sahneye çıktı ve yeni yüksek verim ve kaliteli, yeni alanlara daha adapte olan çeşitler ıslah edildi.

6. Yüksek verimli ıslah edilmiş fakat dar genetik farklılığa sahip bu yeni çeşitler, geniş genetik tabanı olan geleneksel çeşitlerin yerini aldı.

3. KÜLTÜRE ALINMA SÜRESİNDE BİTKİLERDE YABANİLERİNE GÖRE OLUŞAN FİZYOLOJİK DEĞİŞİMLER.

Kültüre alma süresince bitkilerde değişik fizyolojik ve morfolojik değişiklikler olmuştur. Oluşan fizyolojik değişikliklerin arasında hızlı ve uniform çimlenme, tohum veya meyve dökmenin ertelenmesi, gelişme devrelerinde değişmeler, bitki büyüklüğünün artması, büyüme ve fotosentez oranının artması, bitki ağırlığının organlar arasında paylaşımı sayılabilir.

3.1. BİTKİ GELİŞME DEVRELERİNDE OLAN DEĞİŞİKLİKLER
Birçok yabani bitkide generatif devre zamanı gün uzunluğu ve vernalizasyon ile çok sıkı bir şekilde kontrol edilir. Bu bitkiler için çiçeklenmeye başlangıç, yumru oluşturma gibi yetişme dönemlerine geçiş için kısa gün uzunluğu şarttır (Evans,1976). Kültüre alma süresi boyunca çiçeklenmeyi kontrol eden mekanizmaların fonksiyonu azalmıştır. Örnek verecek olursak bugün yetiştirilmekte olan modern soya, patates, buğday ve çeltik çeşitlerinde çiçeklenmenin gün uzunluğuna olan ilişkisi, bunların yabanilerine göre çok azalmıştır. Dünya genelinde adaptasyon için CIMMYT’in (Uluslarası buğday ve mısır araçtırma merkezi) buğday ıslah programı ve IRRI’nin (Uluslararası çeltik araştırma enstitüsü) çeltik ıslah programlarında gün uzunluğuna bağlı olmayan çeşit geliştirme amaçlardan birisi olmuştur. Fakat bunun tersi yönde fotoperyoda bağlılığı meydana getirme yönünde de gelişmeler olmuştur. Mesela; bazı Kanada buğday ve arpa çeşitleri uzun güne ihtiyaç duymaktadırlar (Evans, 1976).

Birçok kültüre alınmış türde kültür çeşitleri yabani akrabalarına göre daha az dormanttırlar. Mesela; yabani emmer buğdayında başakçıkta iki tohum bulunur, bunlardan bir tanesi ilk sonbaharda diğeride genellikle gelecek yıl çimlenir. Yabani arpanın başakçığında bir tohum bulunur fakat etrafa yayılan tohumların hepsi ilk yıl çimlenmez. Yabani bitkiler için böyle bir durum avantaj sağlarken, kültüre alınan bitkilerde bu istenmez tersine atılan tohumun hepsinin aynı yıl çimlenmesi arzu edilir. Bitkilerin kültüre alınması süresince dormansi göstermeyen mutasyona uğramış tipler bu yüzden otamatik olarak seçilmişlerdir (Zohary ve Hopf, 1988).

Bazı bitki türlerinde kültüre alınma süresince hayat şekillerinde de değişmeler olmuştur. Mesela; yemeklik dane baklagillerin prototipleri genellikle çok yıllık bitkiler olup verimleri 1. yıldan sonra takip eden yıllarda süratle düşmektedir. Fakat şu anda kültürü yapılan yemeklik dane baklagillerin çoğu tek yıllıktır.

3.2. BÜYÜME VE FOTOSENTEZ ORANLARINDA OLUŞAN DEĞİŞİKLİKLER
Soya çeşitlerinde yüksek verimli çeşitlerin seleksiyonunun daha hızlı fotosentez oranları ile ilgili olabileceği bildirilmektedir (Shibes ve ark., 1975). Fakat mısır , şeker kamışı, şeker pancarı ve sorgum çeşitlerinde fotosentez oranının kültüre alınma süresince arttığına dair bir belirti yoktur (Evans, 1976). Diğer taraften maksimum fotosentez oranları buğday çeşitlerinde kültüre alınma süresince tedrici olarak düşmüş gibi görülmektedir (Evans ve Dunstone, 1970). Maksimum fotosentez en eski buğdaylarda (primitiv) en yüksek ve modern çeşitlerde en düşük olmasına rağmen bu sıralama çiçeklenmeden birkaç hafta sonra ölçüm yapıldığında değişmektedir. Bunun nedenide eski buğday çeşitlerinde dane dolumunun daha önce bitirilmesi ve bayrak yaprağının daha çabuk kurumasıdır (Evans, 1976).

Göreceli yaprak büyüme oranı bitkinin tam olarak ışıktan yararlanabilecek düzeye ulaşması için önemli bir özelliktir. Birim yaprak alanına düşen fotosentez oranı ve bitki yapısı (kanopy) bitkinin fotosentezini tayin eden en önemli faktördür. Göreceli büyüme oranı birçok bitkinin kültür bitkilerinde ve yabanilerinde benzerlikler göstermektedir. Mesela; buğday (Evans ve Dust, 1970), domates (Worren,1972) ve mısırda (Duncan ve Hesketh,1968) göreceli büyüme oranı çok az farklılıklar arz etmektedir. Fakat bitkinin kanopi yapısı; dallanmanın azalması, şeklin değişmesi, büyüklük, yatma v.b. birçok yönde değişikliklere uğramıştır.

3.3. BİTKİ AĞIRLIĞININ ORGANLAR ARASINDA PAYLAŞILMASINDA OLAN DEĞİŞİMLER
Buğdayda olduğu gibi birçok bitkide verim artışları büyüme ve fotosentez oranlarının artmasıyla değil, fotosentez edilen maddelerin hasat edilen organlara daha fazla paylaştırılmasından dolayı olmuştur (Evans ve Dunstone, 1970). Yeni çeşitlerde fotosentezle elde edilen maddeler kardeşlenme veya köke gönderilme yerine dane doldurmada kullanılmaktadır. Verim sadece doğrudan bunun neticesinde artmakta, fakat, bununla birlikte ve daha da etkili olarak, depolanmış nişastanın yabanilerde olduğu gibi ilave yaprak, kök, sap yapımında kullanılmaması nedeniyle yeni geliştirilen bitkilerde solunum harcaması azalmakta neticede verim artmaktadır (Evans,1976). Hem nişastanın danede depolanması hemde kayıpların önüne geçilmesi nedeni ile verim artışı daha fazla arttırılmıştır. Esasında bitkilerin kültüre alınmasıyla oluşanlar kısaca, onların insan tarafından kullanılan kısımlarının evrimi olarak söylenebilir.

4. SONUÇ
Kültüre alınma süreleri boyunca bitkilerde değişik morfolojik ve fizyolojik farklılıklar olmuştur. Oluşan fizyolojik değişiklikler arasında şunları sayabiliriz; daha hızlı ve uniform çimlenme, dane dökmenin azalması, hayat şeklinde olan değişiklikler, bitki büyüklüklerinde olan değişmeler, bitki ağırlığının organlar arasında paylaşılmasında olan değişmeler bunların en önemlileridir. Bu değişmeler sonucunda bitkiler çok farklı ekolojilerde yetişme imkanları bulmuşlar ve verimleri artmıştır. Verim artışının esas nedeni, fotosentezle üretilen maddelerin hasat edilen organlarda daha fazla biriktirilmesi nedeniyle olmuştur. Fotosentez oranında ve büyüme oranında artışlar verim artışı üzerine pek fazla etkili olmamıştır. Sonuç olarak bitkilerin evrimini insan tarafından kullanılan bitki organlarının evrimi olmuştur diyebiliriz. Bununla birlikte bitki yapılarında da yetiştirme tekniklerinin uygulanmasına imkan veren değişimlerde olmuştur.

5. KAYNAKLAR 
Ashri, A. 1989. Major gene mutations and domestication of plants. In plant domestication by induced mutation. International atomic energy agency, Vienna. 
Duncan, W.G. ve Hesketh, J.D. 1968. Net photosynthetic rates, relative leaf growth rates, and leaf numbers of 22 races of maize grown at eight temperatures. Crop. Sci. 8:670-674.

Evans, L.T. ve Dunstone, R.L; 1970. Some physiological aspects of evolution in wheat. Aust. J. Biol. Sci. 23: 725-741.

Evans, L.T. 1976. Phsiological adaptation to performance as crop plants. in the early history of agriculture. Sayfa 71-83. Oxford Uni. press.

Harlan, J.R. Plant domestication: diffuse origins and diffusions in the origin and domestication of cultivated plants. Edited, C. Barigozzi, sayfa: 21-34
Hawkes, J.G. 1969. The ecological background of plant domestication (in The domestication and exploitataion of plant and animals, edited Ucko, P.J ve Dimbleby, G.W., Sayfa 17-34

Perrino, P. 1989. Plant domestication and gene banks (in Plant domestication by induced mutation. İnternational Atomic Energy Agency, Vienna), Sayfa: 39-43.
Shibles, R., Anderson, I.C. ve Bibson, A.H. 1975. Soybean (in Crop phsiology. Edited, L.T. Evans). Sayfa: 151-189, Cambridge Univ. Press.

Warren Wilson, J. 1972. Control of crop processes (in Crop processes in controlled environments. edited, A.R. Rees, I.E. Cockshull, D.W. Hand and R.G. Hurd Sayfa: 7-30, Newyork. Acedemic Press.

Zohory, D ve Hopf, M. 1988. Domestication of plants in the old world. Clarendon Press. Oxford.