Mr.Muhendis
16.02.2026, 11:54
İklim değişikliği; yüksek sıcaklık stresi, kuraklık, tuzluluk, ani don olayları ve CO₂ konsantrasyon artışı gibi faktörlerle bitkisel üretimi doğrudan etkiler. İklime dayanıklı bitki ıslahı; bu stres koşullarına toleranslı genotiplerin geliştirilmesini hedefler.
Bu alan; genetik, moleküler biyoloji, bitki fizyolojisi, genomik ve biyoinformatik disiplinlerinin entegrasyonunu gerektirir.
1️⃣ İklim Kaynaklı Başlıca Stres Faktörleri
🌡️ A) Isı Stresi
Fotosentez düşer
Polen canlılığı azalır
Tane dolumu zayıflar
Özellikle:
Triticum aestivum
Oryza sativa
yüksek sıcaklığa hassastır.
💧 B) Kuraklık Stresi
Stomatal kapanma
Klorofil azalması
Verim kaybı
Fizyolojik parametreler:
Su kullanım etkinliği (WUE)
Kök/üst aksam oranı
🧂 C) Tuzluluk Stresi
İyon toksisitesi (Na⁺ birikimi)
Ozmotik stres
Büyüme inhibisyonu
2️⃣ Geleneksel Islah Yaklaşımları
🌱 Seleksiyon
Doğal varyasyon içinden dayanıklı bireylerin seçimi.
🔁 Melezleme
İki farklı ebeveynden istenen özelliklerin kombinasyonu.
Sınırlılıkları:
Uzun süre (8–12 yıl)
Karmaşık poligenik özelliklerde düşük etkinlik
3️⃣ Modern Islah Teknikleri
🧬 A) Marker Assisted Selection (MAS)
DNA belirteçleri kullanılarak erken dönemde seleksiyon yapılır.
Avantaj:
Fenotip gözlemini beklemeden seçim
🧬 B) Genomik Seleksiyon
Tüm genomdaki SNP verileri kullanılır.
Yapay zekâ destekli tahmin modelleri ile üstün genotip belirlenir.
Kullanılan yöntemler:
BLUP modelleri
Makine öğrenmesi algoritmaları
🧬 C) Gen Düzenleme
Ana Araç:
CRISPR-Cas9
Uygulamalar:
Kuraklık tolerans genlerinin aktivasyonu
Tuz taşınmasını düzenleyen genlerin modifikasyonu
Avantaj:
Hedefe yönelik müdahale
Kısa sürede sonuç
4️⃣ Dayanıklılık Mekanizmaları (Moleküler Düzey)
🔬 Transkripsiyon Faktörleri
Örneğin:
DREB
HSP (Heat Shock Protein)
🧪 Osmoprotektan Üretimi
Prolin birikimi
Şeker alkolü sentezi
🌿 Kök Mimarisi
Daha derin ve yaygın kök sistemi → su erişimi artışı
5️⃣ Fenotipleme ve Yüksek Teknoloji
📡 Yüksek Verimli Fenotipleme
Drone tabanlı NDVI ölçümü
Termal görüntüleme
Spektral analiz
Amaç:
Genotip–çevre etkileşimini (G×E) doğru analiz etmek.
6️⃣ Çoklu Stres Dayanıklılığı
Gerçek tarla koşullarında stresler tek başına görülmez.
Örnek kombinasyon:
Isı + kuraklık
Tuzluluk + besin eksikliği
Bu nedenle çoklu stres toleransı ıslahın yeni hedefidir.
7️⃣ İklim Modellemesi ve Islah Entegrasyonu
🌍 İklim Senaryoları
2050 ve 2100 projeksiyonları kullanılarak hedef bölgeler belirlenir.
Islah stratejisi:
“Geleceğin iklimine uygun genotip geliştirme”
8️⃣ Türkiye Açısından Değerlendirme
Riskli Bölgeler
Güneydoğu Anadolu (kuraklık)
İç Anadolu (ısı ve su stresi)
Kıyı bölgeleri (tuzluluk riski)
Stratejik ürünler:
Triticum aestivum
Hordeum vulgare
Zea mays
9️⃣ Ekonomik ve Sosyal Boyut
Verim istikrarı artışı
Gıda güvenliği
Çiftçi gelir stabilitesi
Ancak:
Patent ve tohum hakları
Biyogüvenlik tartışmaları
Regülasyon farklılıkları
önemli politika başlıklarıdır.
🔟 Gelecek Eğilimler
🌱 Sentetik Biyoloji
Yeni metabolik yolak tasarımı.
🤖 Yapay Zekâ Destekli Islah
Büyük genom verisinin analizi.
🧬 Pangenom Çalışmaları
Tek referans genom yerine tür içi genetik çeşitlilik haritası.
Bu alan; genetik, moleküler biyoloji, bitki fizyolojisi, genomik ve biyoinformatik disiplinlerinin entegrasyonunu gerektirir.
1️⃣ İklim Kaynaklı Başlıca Stres Faktörleri
🌡️ A) Isı Stresi
Fotosentez düşer
Polen canlılığı azalır
Tane dolumu zayıflar
Özellikle:
Triticum aestivum
Oryza sativa
yüksek sıcaklığa hassastır.
💧 B) Kuraklık Stresi
Stomatal kapanma
Klorofil azalması
Verim kaybı
Fizyolojik parametreler:
Su kullanım etkinliği (WUE)
Kök/üst aksam oranı
🧂 C) Tuzluluk Stresi
İyon toksisitesi (Na⁺ birikimi)
Ozmotik stres
Büyüme inhibisyonu
2️⃣ Geleneksel Islah Yaklaşımları
🌱 Seleksiyon
Doğal varyasyon içinden dayanıklı bireylerin seçimi.
🔁 Melezleme
İki farklı ebeveynden istenen özelliklerin kombinasyonu.
Sınırlılıkları:
Uzun süre (8–12 yıl)
Karmaşık poligenik özelliklerde düşük etkinlik
3️⃣ Modern Islah Teknikleri
🧬 A) Marker Assisted Selection (MAS)
DNA belirteçleri kullanılarak erken dönemde seleksiyon yapılır.
Avantaj:
Fenotip gözlemini beklemeden seçim
🧬 B) Genomik Seleksiyon
Tüm genomdaki SNP verileri kullanılır.
Yapay zekâ destekli tahmin modelleri ile üstün genotip belirlenir.
Kullanılan yöntemler:
BLUP modelleri
Makine öğrenmesi algoritmaları
🧬 C) Gen Düzenleme
Ana Araç:
CRISPR-Cas9
Uygulamalar:
Kuraklık tolerans genlerinin aktivasyonu
Tuz taşınmasını düzenleyen genlerin modifikasyonu
Avantaj:
Hedefe yönelik müdahale
Kısa sürede sonuç
4️⃣ Dayanıklılık Mekanizmaları (Moleküler Düzey)
🔬 Transkripsiyon Faktörleri
Örneğin:
DREB
HSP (Heat Shock Protein)
🧪 Osmoprotektan Üretimi
Prolin birikimi
Şeker alkolü sentezi
🌿 Kök Mimarisi
Daha derin ve yaygın kök sistemi → su erişimi artışı
5️⃣ Fenotipleme ve Yüksek Teknoloji
📡 Yüksek Verimli Fenotipleme
Drone tabanlı NDVI ölçümü
Termal görüntüleme
Spektral analiz
Amaç:
Genotip–çevre etkileşimini (G×E) doğru analiz etmek.
6️⃣ Çoklu Stres Dayanıklılığı
Gerçek tarla koşullarında stresler tek başına görülmez.
Örnek kombinasyon:
Isı + kuraklık
Tuzluluk + besin eksikliği
Bu nedenle çoklu stres toleransı ıslahın yeni hedefidir.
7️⃣ İklim Modellemesi ve Islah Entegrasyonu
🌍 İklim Senaryoları
2050 ve 2100 projeksiyonları kullanılarak hedef bölgeler belirlenir.
Islah stratejisi:
“Geleceğin iklimine uygun genotip geliştirme”
8️⃣ Türkiye Açısından Değerlendirme
Riskli Bölgeler
Güneydoğu Anadolu (kuraklık)
İç Anadolu (ısı ve su stresi)
Kıyı bölgeleri (tuzluluk riski)
Stratejik ürünler:
Triticum aestivum
Hordeum vulgare
Zea mays
9️⃣ Ekonomik ve Sosyal Boyut
Verim istikrarı artışı
Gıda güvenliği
Çiftçi gelir stabilitesi
Ancak:
Patent ve tohum hakları
Biyogüvenlik tartışmaları
Regülasyon farklılıkları
önemli politika başlıklarıdır.
🔟 Gelecek Eğilimler
🌱 Sentetik Biyoloji
Yeni metabolik yolak tasarımı.
🤖 Yapay Zekâ Destekli Islah
Büyük genom verisinin analizi.
🧬 Pangenom Çalışmaları
Tek referans genom yerine tür içi genetik çeşitlilik haritası.