Şimdi de Melez Buğday

İki farklı genotip (çeşit) melezlendiğinde (çaprazlandığında) ortaya çıkan döl (F₁) her iki ebeveynden daha üstün performans gösterir. Buna “heterozis” yani hibrit gücü, “melez azmanlığı” denir. Melez azmanlığından tarımda büyük ekonomik getiriler sağlanmaktadır. 1920’lerde bilimsel olarak saptanan bu bilgiler Amerika’da ancak 1940’larda %40’a varan yüksek verimle mısır çiftçilerine yansıyabilmiştir. Burada olay, hangi ana ile hangi babanın melezlenmesinde en yüksek performansın yakalanabileceğidir.Melez azmanlığının pratiğe aktarılması ele alınan bitkinin, mısır gibi yabancı döllenenler sınıfından olması sayesinde gerçekleşti.  Bilindiği gibi mısırda erkek organlar bitkinin tepesindeki püsküllerde, dişi organ koçan ise ana sapta yaprak koltuklarındadır. Tepe püsküllerini uzaklaştırıp, başka bir genotipin püskülündeki çiçek tozları ile döllersek amacımıza ulaşmış oluruz. Bunun buğday, çeltik gibi kendine döllenen bitkilerde gerçekleşmesi beklenemezdi. Ancak melez azmanlığının performansından yararlanmak isteyen Çinli bilim adamları daha 1920’lerde, %40’ları bulabilen hibrit gücünden yararlanmak üzere, melez çeltik çeşitleri geliştirmek için kollarını sıvamışlardı. İlk melezin elde edilmesi iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk yıl erkek ebeveyn (restoratör hatları) ve dişi sitoplazmik erkek steril hatlarla melezlenmiş, sonraki yılda bu hatlar sitoplazmik erkek kısır hatlarla çaprazlanmıştır. 1974’lerde sağlanan bu başarının ticarileştirmesi ise 1997 yılında üç hatlı süper melez çeşidinin geliştirilmesi ile gerçekleşmiştir. Bugün Çin çeltik alanlarının %50’sinde melez çeşitler ekilmekte ve %20-30 arası verim artış sağlamaktadır. Doğal olarak diğer tropik ve subtropik çeltik üreticisi ülkelerde melez çeltik üretimine başlamışlardır.

Çeltikteki bu başarının bir başka kedine döllenen bitki olan buğdayda yakalanabileceği beklentisi ile melez buğday geliştirme çalışmaları başlatılmıştır. Bunda melez mısır teknolojisindeki başarının etkili olduğu muhakkaktır. Nasıl olmasın ki? 1920’lerde ABD’de buğday verimi 100 kg/da, mısır 190 kg/da civarında idi. Dünyadaki tüm tarım teknolojilerinin uygulandığı 2020 yıllarına gelindiğinde bu veriler sırası ile 300 ve 800 kg/da civarında gerçekleşmiştir. Yani 90 yılda buğday verimi ikiye, mısır verimi dörde katlanmıştır. Mısırın bu avantajlı durumu ABD’nin orta kesimindeki buğday kuşağını mısır kuşağına dönüştürmüştür.

Tabii ki buğday ıslahçıları, melez azmanlığı diye ifade edilen teknolojiyi biliyorlardı. Ne var ki mısır ıslahçılarının elindeki botanik avantajdan yararlanamazlardı. Çünkü buğday çiçek yapısı gereği, erkek ve dişi organlar aynı çiçektedir. Melez buğday çeşidi için çiçekteki çiçek tozlarının mekanik olarak tamamen etkisiz hale getirilmesi olanak dışı. O zaman ilk akla gelen kimyasallarla çiçek tozlarının etkisiz hale getirilmesi olabilirdi. Bu kez yeni anaç tozlarının devreye sokulmasındaki sorunlar aşılaması hiç kolay değildi. İşte o zaman sitoplazmik erkek kısırlığı diye bilinen sitogenetik yöntem devreye sokuldu. Ayçiçeği, şeker pancarı ve kolza ıslahında da kullanılan bu yöntem, melez buğday ıslahının temelini oluşturmaktadır. Fakat melez çeşitlerin hastalık-zararlı, çevre koşulları, amaç kalite özellikleri gibi bir seri beklentileri karşılaması için ebeveyn seçiminde dikkat gerekmektedir. Gen haritalarının çıkarılmış olması, bu işi kolaylaştırmaktadır.

Avrupa’da polen oluşumunu önleyen ve bitkileri erkek kısır hale getiren kimyasal madde CROISOR®100 geliştirilmişti. Üretimde dişi ve erkek ebeveynler dönüşümlü olarak şeritler halinde ekilir. Kimyasallarla steril hale getirilen ana hat sıralarına paralel ekilen normal baba erkek şeritler, hem kendilerini hem de bitişik dişi şeritleri tozlaştırır. Tozlaşmanın ardından dişi şeritler hasat edilir ve ürün F₁ hibrit tohumu olur. Bir firma bu yöntemle buğdayın yanında hibrit arpa çeşidi de geliştirmiştir.

F₁ diye de bilinen melez genotiplerin, arzulanan birçok karakterin üstün özelliklerini bir arada topladığı bir gerçek. O nedenle standart çeşitlerden ayrılırlar. Yalnız bu genotiplerin tohum olarak tekrar kullanılamayacağını burada belirtelim. Ekildiği takdirde (F₂) genetik açılma çerçevesinde düşük performans sergilenir. Bu, mısır dahil tüm melezler için geçerlidir. 

Peki, melez buğdayı günümüzde ne oranda ekiliyor?  Hibrit buğday, Avrupa’da giderek daha fazla ilgi görmekte ancak 2023 yılında toplam buğday üretiminin yalnızca %2-3’ünü oluşturmaktadır. İtalya’da bu oran %5’e kadar çıkmıştır. Avrupa’da 30’dan fazla kayıtlı hibrit buğday çeşidi bulunmaktadır ve bu çeşitler, belirli üretim teknikleri ile üretilmektedir. Hibrit buğdayın ABD’deki serüveni oldukça ilginç. Bu teknolojide yıllarca çalışan buğday tohumculuğu da yapan dört firmadan ikisi melez buğday çalışmalarına son verirken biri %15 civarında fazla performansı ile yazlık-kırmızı-sert hibridini “AgriPro” adı altında ticarileştirdi. Diğeri kışlık-kırmızı-sert hibridine odaklanmaktadır.

Genetiğinden bu kadar bahsetmişken Arjantin, Brezilya ve Paraguay’da tarımı yapılan GDO’lu buğdaya değinmemek haksızlık olur. “HB4” diye bilinen bu çeşit bir İngiliz firması tarafından kurağa dayanıklılık amacı için geliştirilmiştir.   ABD de 2024 Ağustosunda bu çeşidin tarımına onay vermişti.