Bitki Doku Kültürü Nedir?

Bitkilerde doku kültürü (invitro) tekniği, laboratuvarlarda steril koşullarda oluşturulan yapay bir besin ortamında hücre, doku veya organ gibi bitki kısımlarından yeni doku, bitki veya bitkisel ürünlerin üretilmesi olarak tanımlanır.

Bitki Doku Kültürünün Günümüzdeki Kullanım Alanları

Bitkilerde doku kültürü; bitki ıslahında yeni çeşit geliştirmek, mevcut çeşitlerde genetik varyabilite oluşturmak, hastalıksız bitki elde etmek, bitkileri kısa sürede hızlı çoğaltmak (mikroçoğaltım), çoğaltılması sorunlu olan veya kaybolmakta olan türleri çoğaltmak, bitkileri uzun süreli muhafaza etmek, ulusal veya uluslararası alanda bitkiciklerin kolay naklini sağlamak ve doğal ürünler (ginseng) üretmek gibi çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır.

Bitkilerde doku kültürü metotları kullanılarak bir bitki türünden çok sayıda yeni neslin üretilmesinde kullanılacak stok bitki materyallerinin hızlı bir şekilde çoğaltılması için yapılan işleme mikroçoğaltım denir. Mikroçoğaltım geleneksel metotlarla ıslah edilmiş ya da genetik olarak modifiye edilmiş bitkilerin çoğaltılmasında kullanılır.

Süs bitkileri, mikroçoğaltımın bilimsel, ekonomik ve ticari anlamda en çok etkilediği bitki grubudur. Süs bitkilerinde son ürünün ekonomik değerinin yüksek olması mikro çoğaltımın bu dalda yoğun olarak uygulanmasının en önemli nedenidir.

Doku kültürü ya da mikroçoğaltımın temeli hücre teorisini tanımlayan Schleiden (1838) ve Schwann’ın (1839) çalışmaları sonucu totipotensi (çok hücreli bir organizmanın her canlı hücresinin uygun koşullar sağlanırsa bağımsız olarak gelişme kapasitesine sahip olması) kavramının anlaşılmasıyla başlamıştır. Başarısız sonuçlar alınsa da, bitkilerin in vitro kültürünü ilk defa Haberlandt (1902) tarafından Eichhornia crassipes(su sümbülü) bitkisinin izole edilmiş yaprak hücrelerinde çalışmıştır.

İn vitro ortamda bitki üretim konsepti ise, Knudson (1920) tarafından orkide tohumlarının çimlendirilmesi ve kültürü ile ortaya çıkmıştır. Mikroçoğaltma ilk defa Cornell Universitesi botanikçilerinden Frederick Campion Steward tarafından 1950’li yıllarda özellikle havuç bitkisinin tek hücresinden itibaren bitkilerin üretilebileceğini keşfetmesiyle başlamıştır. Hastalıkların eliminasyonu için Morel ve Martin (1952) meristem ucu kültürlerini kullanarak ticari mikroçoğaltma çalışmalarını başlatmıştır. 1970’li yıllarda Kaliforniya üniversitesinden Dr. Toshio Murashige ve Dr. Skoog’un MS adıyla bilinen kültür besi ortamını geliştirmesiyle ticari olarak bitkilerin mikroçoğaltımı yapılmaya başlanmıştır.

Farklı mikro çoğaltım teknikleri var mıdır?

Bitkilerin in vitro tekniğiyle çoğaltılmasında kültüre alınan bitki doku-organ kısmına göre bütün bitkinin kültürü , embriyo kültürü, organ kültürü, meristem ve sürgün ucu kültürü, tomurcuk kök ve hatta yaprak kültürü gibi bir çok teknikle mikro çoğaltım yapılabilmektedir.

Bitkilerde doku kültürünün onlarca avantajlı yönlerinin bulunmasının yanı sıra yayılım ve gelişiminin önüne geçen çok önemli 2 dezavantajı bulunmaktadır. Bunlardan birincisi maliyet: bitki üretimi için her açıdan sterilize edilmiş laboratuarların kurulması ve yeterli teknolojik malzemelerin temin edilmesi gerekmektedir. İkincisi ise teknik bilgi: literatürde tonlarca teorik bilgi bulunmasına rağmen bu konuda uzmanlaşmış pratik ve teknik olatak kendini geliştirmiş bilim adamı bulmak oldukça zor ne yazık ki.. Doku kültürü tekniği eğitimi veren bir hocam bu konu hakkında hep usta-çırak ilişkisi olmalı der. Besi ortamından bitki sterilizasyonuna, köklendirmesinden kardeşlenmesine her detayı ayrı bir emek isteyen ; büyük bir sabırla her anını gözlemleyeceğiniz bir süreç bu..

Gelecekteki çalışmalara ışık tutması amacıyla doku kültürü üzerine araştırmalar ve denemeler her geçen gün artıyor. Bazı Üniversitelerin Ziraat Fakültelerinde öğrencilere laboratuvar ortamlarında çeşitli malzeme desteğiyle çalışmalar yapılmaları için imkanlar tanınıyor. Gerek meyve-sebze fidancılığında gerek süs bitkisi yetiştiriciliğinde artık adından oldukça söz ettiren bu doku kültürü görünen o ki kentleşmenin giderek artması ve tarım alanlarının kısıtlanmasıyla sektörlerin vazgeçilmez tekniği olacaktır.

Konu ile ilgili bu videoyu da izlemek isteyebilirsiniz: