Bitki evrimsel gelişimi

Bitki evrimsel gelişimi
KITALARIN HAREKETİ
myö: Milyon Yıl Önce
Kaynak: International Commission on Stratigraphy
Bitki fosillerinin görülmeye başlanması
BRİYOFİTLER
(Kara yosunları)
VASKÜLER BİTKİLER
• Vasküler bitkilerin 2 önemli özelliği:
1.
2.
Suyu, fotosentetik ürünleri ve minerallerin sirkülasyonunu sağlayan lignin
yapıda dokuları vardır. Bu özellik vasküler olmayan bitkilerden daha büyük
ve özelleşmiş olmalarına yol açmıştır.
Çoğalma fazında temel yapı “sporofit” dir, ve diploiddir, ancak germ
hücreleri ve gametofitler haploiddir. Vasküler olmayan bitkilerde ise
gametofit haploiddir, spor kesesi diploiddir.
Bitki filogenisi
1. Ekonomik değeri olan bitkilerin kültüre alınması NEOLİTİK
devirde (yontma taş devri) başlamıştır.
2. Bitkilerin ilk kültüre alınması günümüzden 9000-11000 yıl
öncesinde kuzeydoğu Irak ile İran arasındaki Jarmo
kasabasında olmuştur.
3. Günümüzden 7000 yıl önce tarım, Dicle ve Fırat’ın alt
kısımlarında gelişmiştir.
4. Aynı şekilde 9000 yıl önce Meksikada bitki kültürlemesi
yapılmıştır.
5. Eski dünyada 5000 yıl önce, yeni dünyada 3000 yıl önce
bitkiler kültüre alınmıştır.
6. Yaklaşık 250.000 bitki türünden 3000 tanesini
insanlar kültürlemiş, bunlarında 150 türü en fazla
kullanılmıştır.
7. Kültüre alınma eskiliği bakımından sıra: tahıllar,
baklagiller, sebzeler ve ilaç-süs bitkileridir.
Kültür bitkilerinin evriminde 3 dönem vardır:
1. Tarih öncesi Dönem (Neolitik): 9000-11.000 yıl
önceki dönemler
2. Tarih Dönemi: Günümüzden 2500-3000 yıl önceki
dönemler
3. Modern Dönem: Sonraki dönem, yem bitkilerinin ve
yeni çeşitlerin geliştirilmesi.
Bitki evriminin genetik temelleri
• Gerek bitki ıslahında gerekse bitkilerin evriminde
şunlar rol oynar:
• genetik değişim
• seçilim ve yeni türlerdeki özelliklerin korunması için
izolasyon
Mendel değişimleri ve mutasyonlar
• Mendel kurallarına uygun olarak meydana gelen gen
mutasyonlarının toplanması ve kullanılması: Normal çevre
koşullarında gen mutasyonlarının çoğunda bitkiler yüksek
oranda cansızdır. Bu nedenle bu mutant bitkiler az sayıda
kalır, ölür veya kaybolur.
• Bu bitkiler kültür koşullarına uyum gösterirse ve insan eliyle
üretilirse sayısı artacaktır.
Örneğin: kabak, mısır, tütün, k. biber, domates, ayçiçeği
1966’lı yıllarda ülkemizde çok farklılık gösteren çeşitler
oluşturmuştur.
1. Türlerarası melezleme
• Birbiriyle akraba olan türlerin çok yakın yetişmeleri
sırasında meydana gelen melezlenmeler dir (bitki
evrimini büyük ölçüde etkilemiştir.)
• Örnek: Guetamala orijinli uzun koçanlı , düz sıralı ve büyük
taneli sert mısır çeşitleri ile Meksikadan kuzeye yayılmış fazla
sıralı ve belirgin dişli çeşitler arasında melezleme olmuş ve
yeni/başarılı hibritler ortaya çıkmıştır.
• Mısırın ilkel formları Bolivya ve Peru’dan orta amerikaya getirilmiş ve
burada Tripsacum türleriyle melezlenmiştir. Bu doğal melezleme
sonucu uygun özellikler bir araya toplanmış bu gunku mısır bitkisi
meydana gelmiştir.
Tripsacum spp
2. İntrogresyon
Bu yöntemle bir türden diğerine az miktarda gen aktarması sağlanır.
Burada 2 türün melezlenmesi sonucu yeni gen kombinasyonunu taşıyan
bitki bir kaç generasyon bir anaç türüyle geri çaprazlanır. Sonuçta bir türün
bazı karakterleri , taksonomik yapı bozulmadan diğer türe aktarılmış olur.
a.
b.
c.
d.
Yabani tür
Lycopersicon
pennellii’nin yeşil
meyveleri ,
Lycopersicon
esculentum’un
likopence zengin
meyveleri
Axb’nin F1 melez
dölü
6 çeşit introgresyon
hattı (ILs:
introgression lines):
farklı meyve rengi
ve karetenoid içeriği
göstermektedirler.
3. Saf-hat seleksiyonu
• Geniş anlamda uniform olmayan bitkilerden uygun olan
materyalin seçilmesidir. Diğer bir deyimle, doğal melezleme ve
mutasyonlar sonucu genetik değişim gösteren populasyonda
amaca uygun bitki yada bitki gruplarının seçimine dayalı ıslah
yöntemidir.
Örnek: Fulghum yulaf çeşidi (ABD)
1.
2.
Eğer bir tarlada ortak özelliklere sahip
bitkiler arasında bazıları farklı ve üstün
özellik taşıyorsa bunlar ayrı hasat edilip ayrı
ayrı yetiştirilirse bunlardan elde edilecek
tohumlar saf hat olur ve devam ettirilir.
Örnek: Fulghum çeşidi, pasa dayanıklı
bitkiler içinde daha uzun boylu ve erkenci
tiplerdir.
Saf hat seleksiyonu ile elde edilen çeşitlerin
saflıklarını korumaları: genetik stabilitesine1,
yabancı döllenme2 ve üretim işlemlerine3
bağlıdır. Bunlar, özelliklerini diğer çeşitlerle
doğal melezlenirse yada mutasyonla
yitirebilir.
Kültür bitkileriyle yabani formlar arasındaki
farklar
1.
2.
Yabani formlar küçük ve narin iken kültür bitkileri iri, sağlam ve güçlüdür.
Kültür bitkilerinde yapraklar daha büyük, daha kalın ve geniş, sürgün sap
ve yaprak sapları daha sağlam, kökler daha kuvvetlidir. Başak, tohum ve
meyveler büyüktür.
Yabani bitki formlarının çok azı ekim sonrası toprak yüzeyine çıkar
(yetiştirilmeleri zordur). Buna “çimlenme gecikmesi” denir. Burada ya
tohumdaki bazı bileşikler çimlenmeyi önler yada baklagillerde olduğu
gibi, tohum kabuğunun kalınlığı çimlenmeyi geciktirir. Bu özellikler yabani
türlerin nesillerini sürdürmesi için gereklidir. (Eğer hepsi aynı zamanda
çimlenseydi, ekolojik koşul yeya hastalık nedeniyle tümü aynı anda
ortadan kalkardı. Kültür bitkilerinde ise bu özellik istenmez, tohum
karışıklığı yaratabilir, kültür varyetelerinde bu özellik uzaklaştırılmıştır.
3. Yabani türlerde tohum olgunlaşması da uzun zamana yayılır. Farklı
gelişme ve olgunlaşma tohum kaybını önler. Kültür bitkilerinde bu
özellik istenmez.
4. Dane dökme: Yabani türlerin doğada tutunabilmesi tohum
yaymalarıyla mümkündür. Örneğin yabani tahıllarda başak ekseninin
kolay kırılması, başakçıkların rüzgarla yayılmasını kolaylaştırır. Kültür
bitkilerinde ise tohumun dökülmesi ürün kaybı anlamına gelir.
5. Kalite: Yabani tiplerin tohum ve meyvelerinde bulunan bazı alkaloid ve
gaz yapıcı maddeler kültür tiplerinde azaltılmıştır. Lezzeti düşüren acı
veren maddeler uzaklaştırılır (örn. Salatalıkda kuraklık nedeniyle
acılaşma gibi)
6. Dikenlilik ve tüylülük: Buda kültür çeşitlerinde azaltılmıştır.
7. Kök formları: Kökleri kullanılan bitkilerin bu formları düşürülmüştür.
Havuç ve pancarın yabani formlarında köklerin çatallı ve dallı olmasına
karşın kültür formlarında düz çatalsızdır.
8. Bitki Ömrü: çok yıllık yabani çavdardan tek yıllık kültür çeşidi elde
edilmiştir.