How we can make crops survive without water | Jill Farrant

220,566 views ・ 2016-02-09

TED


Videoyu oynatmak için lütfen aşağıdaki İngilizce altyazılara çift tıklayınız.

Çeviri: Eren Gokce Gözden geçirme: Sancak Gülgen
00:12
I believe that the secret to producing extremely drought-tolerant crops,
0
12840
4216
Bir şekilde dünyada gıda güvenliği sağlayacak olan,
00:17
which should go some way to providing food security in the world,
1
17080
3216
kuraklığa son derece dayanıklı tahıl yetiştirilmesinin sırrının
00:20
lies in resurrection plants,
2
20320
2696
son derece kurak durumda, bu resimde
00:23
pictured here, in an extremely droughted state.
3
23040
3136
görüldüğü gibi, dirilen bitkilerde olduğuna inanıyorum.
00:26
You might think that these plants look dead,
4
26200
2856
Bu bitkilerin oldukça ölü göründüğünü düşünüyor olabilirsiniz,
00:29
but they're not.
5
29080
1296
fakat değiller.
00:30
Give them water,
6
30400
1456
Onlara su verdiğinizde,
00:31
and they will resurrect, green up, start growing, in 12 to 48 hours.
7
31880
5440
12 ila 48 saat içerisinde dirilecek, yeşerecek ve büyümeye başlayacaklar.
00:38
Now, why would I suggest
8
38320
1296
Şimdi neden kuraklığa dayanıklı
00:39
that producing drought-tolerant crops will go towards providing food security?
9
39640
4440
tahıl üretiminin gıda güvenliği sağlayacağını iddia edeyim?
00:45
Well, the current world population is around 7 billion.
10
45040
3896
Pekâlâ, dünya nüfusu şu an 7 milyar civarındadır.
00:48
And it's estimated that by 2050,
11
48960
2496
2050 yılına kadar 9 ila 10 milyar
00:51
we'll be between 9 and 10 billion people,
12
51480
2696
arasında olacağı tahmin edilmektedir.
00:54
with the bulk of this growth happening in Africa.
13
54200
2880
Bu büyümenin çoğu Afrika'da olacaktır.
00:57
The food and agricultural organizations of the world
14
57880
2456
Dünyadaki gıda ve tarım kuruluşları
01:00
have suggested that we need a 70 percent increase
15
60360
3136
oluşacak bu talebi karşılamak için
01:03
in current agricultural practice
16
63520
2176
mevcut tarımsal faaliyetlerin yüzde 70 oranında
01:05
to meet that demand.
17
65720
1240
artışını önermektedirler.
01:07
Given that plants are at the base of the food chain,
18
67720
2696
Bitkilerin gıda zincirinin altında olduğu düşünülünce
01:10
most of that's going to have to come from plants.
19
70440
2320
bunların çoğunun bitkilerden gelmesi gerekir.
01:13
That percentage of 70 percent
20
73360
2696
Bu yüzde 70 oranda
01:16
does not take into consideration the potential effects of climate change.
21
76080
4216
iklim değişikliğinin olası etkileri göz önünde bulundurulmamıştır.
01:20
This is taken from a study by Dai published in 2011,
22
80320
4240
Bu, Dai tarafından 2011 yılında yayınlanan bir çalışmadan alınmıştır,
01:25
where he took into consideration
23
85240
1936
burada iklim değişikliğinin
01:27
all the potential effects of climate change
24
87200
2376
tüm olası etkilerini göz önünde
01:29
and expressed them -- amongst other things --
25
89600
2136
bulundurarak ifade etmiş -- diğer şeyler yanında --
01:31
increased aridity due to lack of rain or infrequent rain.
26
91760
4616
yağmurun olmaması veya seyrek olması yüzünden artan çoraklık.
01:36
The areas in red shown here,
27
96400
1776
Burada kırmızı ile görülen alanlar
01:38
are areas that until recently
28
98200
2056
son zamana kadar
01:40
have been very successfully used for agriculture,
29
100280
3176
çok başarılı bir şekilde tarım için kullanılıyordu,
01:43
but cannot anymore because of lack of rainfall.
30
103480
2400
fakat kuraklık nedeniyle artık kullanılamıyor.
01:46
This is the situation that's predicted to happen in 2050.
31
106640
2920
Bu durumun 2050 yılında olması öngörülüyordu.
01:50
Much of Africa, in fact, much of the world,
32
110840
2176
Afrika'nın çoğu bölgesinde, aslında dünyanın
01:53
is going to be in trouble.
33
113040
1896
birçok bölgesinde durum kötü olacak.
01:54
We're going to have to think of some very smart ways of producing food.
34
114960
3656
Gıda üretimi için birtakım akıllıca yollar düşünmek zorunda olacağız.
01:58
And preferably among them, some drought-tolerant crops.
35
118640
3296
Bunlar arasında tercihen bazı kuraklığa dayanıklı tahıllar var.
02:01
The other thing to remember about Africa is
36
121960
2056
Afrika hakkında hatırlanacak bir diğer şey de
02:04
that most of their agriculture is rainfed.
37
124040
2800
tarımlarının çoğunluğunun yağmura dayanmakta olduğu.
02:08
Now, making drought-tolerant crops is not the easiest thing in the world.
38
128080
3456
Kuraklığa dayanıklı tahıllar elde etmek dünyanın en kolay işi değil.
02:11
And the reason for this is water.
39
131560
2416
Bunun nedeni ise sudur.
02:14
Water is essential to life on this planet.
40
134000
3136
Su gezegenimizde yaşam için vazgeçilmezdir.
02:17
All living, actively metabolizing organisms,
41
137160
4135
Mikroptan, size ve bana kadar,
02:21
from microbes to you and I,
42
141320
2056
yaşayan, aktif olarak metabolize olan tüm organizmalar
02:23
are comprised predominately of water.
43
143400
2336
baskın olarak sudan oluşmaktadırlar.
02:25
All life reactions happen in water.
44
145760
2536
Tüm hayat reaksiyonları suda olur.
02:28
And loss of a small amount of water results in death.
45
148320
3016
Suyun küçük bir miktar kaybı ölümle sonuçlanır.
02:31
You and I are 65 percent water --
46
151360
2056
Bizlerin yüzde 65'i sudan oluşmaktadır --
02:33
we lose one percent of that, we die.
47
153440
1720
bunun yüzde 1'ini kaybettiğimizde ise ölürüz.
02:35
But we can make behavioral changes to avoid that.
48
155840
2720
Fakat bundan kaçınmak için davranışsal değişiklikler yapabiliriz.
02:39
Plants can't.
49
159920
1576
Bitkiler yapamazlar.
02:41
They're stuck in the ground.
50
161520
1616
Onlar toprağa sıkışmış durumdadırlar.
02:43
And so in the first instance they have a little bit more water than us,
51
163160
3376
İlk başta bizden biraz daha fazla suya sahiptirler,
02:46
about 95 percent water,
52
166560
1256
yaklaşık yüzde 95 kadar su
02:47
and they can lose a little bit more than us,
53
167840
2096
ve bizden biraz daha fazlasını kaybedebilirler,
02:49
like 10 to about 70 percent, depending on the species,
54
169960
2960
türüne göre sadece kısa bir süreliğine
02:54
but for short periods only.
55
174000
1360
yaklaşık yüzde 10 ila 70 kadar.
02:56
Most of them will either try to resist or avoid water loss.
56
176680
4176
Çoğu ya su kaybına direnecek ya da önleyecektir.
03:00
So extreme examples of resistors can be found in succulents.
57
180880
3936
Çok dirençli olanlara örnek olarak
sukulent (su depolayan bitkiler) verilebilir.
03:04
They tend to be small, very attractive,
58
184840
2816
Küçük ve çok çekicidirler,
03:07
but they hold onto their water at such great cost
59
187680
2736
ama sularını öylesine büyük bir bedelle tutarlar ki
03:10
that they grow extremely slowly.
60
190440
2000
son derece yavaş büyürler.
03:13
Examples of avoidance of water loss are found in trees and shrubs.
61
193440
4576
Su kaybını önleyenlere örnek ağaçlarda ve çalılarda bulunabilir.
03:18
They send down very deep roots,
62
198040
1576
Çok derinlere köklerini gönderip
03:19
mine subterranean water supplies
63
199640
1696
yer altındaki su tedariklerini bulurlar
03:21
and just keep flushing it through them at all times,
64
201360
2456
ve durmadan içlerinden dolaştırıp
03:23
keeping themselves hydrated.
65
203840
1856
kendilerini sulu tutarlar.
03:25
The one on the right is called a baobab.
66
205720
1976
Sağdakine "baobab" adı verilmektedir.
03:27
It's also called the upside-down tree,
67
207720
2056
Baş aşağı ağaç adı da verilmektedir,
03:29
simply because the proportion of roots to shoots is so great
68
209800
3776
nedeni ise köklerin sürgünlere oranı öylesine fazladır ki
03:33
that it looks like the tree has been planted upside down.
69
213600
2696
ağaç sanki baş aşağı dikilmiş gibi görünür.
03:36
And of course the roots are required for hydration of that plant.
70
216320
3240
Elbette kökler o bitkinin sulu kalması için gereklidir.
03:40
And probably the most common strategy of avoidance is found in annuals.
71
220760
4520
Muhtemelen en çok görülen kaçınma stratejisi bir yıllık bitkilerde bulunur.
03:45
Annuals make up the bulk of our plant food supplies.
72
225840
3176
Bir yıllıklar bitki besin tedariğinin çoğunluğunu oluştururlar.
03:49
Up the west coast of my country,
73
229040
1696
Ülkemin batı kıyılarında
03:50
for much of the year you don't see much vegetation growth.
74
230760
3536
yılın büyük bir bölümünde bitki örtüsünün büyüdüğünü görmezsiniz.
03:54
But come the spring rains, you get this:
75
234320
2656
Ama bahar yağmurları gelince, bunu elde edersiniz:
03:57
flowering of the desert.
76
237000
1240
Çölün çiçek açması.
03:59
The strategy in annuals,
77
239000
1856
Bir yıllıkların stratejisi
04:00
is to grow only in the rainy season.
78
240880
2360
sadece yağmurlu mevsimde büyümek.
04:03
At the end of that season they produce a seed,
79
243960
2296
Mevsim sonunda kuru,
04:06
which is dry, eight to 10 percent water,
80
246280
2816
yüzde 8 ila 10'unun su olduğu,
04:09
but very much alive.
81
249120
1656
ama canlı bir tohum üretirler.
04:10
And anything that is that dry and still alive,
82
250800
2896
Kuru ve hâlâ canlı olan bir şeye
04:13
we call desiccation-tolerant.
83
253720
1480
kurumaya toleranslı denir.
04:15
In the desiccated state,
84
255840
1416
Kuruma durumunda
04:17
what seeds can do is lie in extremes of environment
85
257280
2656
tohumların yapabildiği şey aşırı ortamlarda
04:19
for prolonged periods of time.
86
259960
1656
çok uzun süre durmak.
04:21
The next time the rainy season comes,
87
261640
2216
Bir dahaki sefere yağmurlu mevsim geldiğinde,
04:23
they germinate and grow,
88
263880
1496
filizlenirler ve büyürler,
04:25
and the whole cycle just starts again.
89
265400
1880
bütün döngü yeniden başlar.
04:28
It's widely believed that the evolution of desiccation-tolerant seeds
90
268120
4056
Kurumaya toleranslı tohumların evriminin çiçeklenen bitkilerin
04:32
allowed the colonization and the radiation
91
272200
2176
ya da kapalı tohumlu bitkilerin toprakta
04:34
of flowering plants, or angiosperms, onto land.
92
274400
3520
kolonileşmesine ve yayılmasına yol açtığına inanılıyor.
04:38
But back to annuals as our major form of food supplies.
93
278960
3160
Ancak ana besin kaynağımız olarak bir yıllıklara dönelim.
04:42
Wheat, rice and maize form 95 percent of our plant food supplies.
94
282800
4720
Buğday, pirinç ve mısır bitkisel besin kaynağımızın yüzde 95'ini oluşturur.
04:48
And it's been a great strategy
95
288480
1536
Bu çok iyi bir stratejiydi,
04:50
because in a short space of time you can produce a lot of seed.
96
290040
3176
çünkü kısa zamanda çok fazla tohum üretebilirsiniz.
04:53
Seeds are energy-rich so there's a lot of food calories,
97
293240
2620
Tohumlar enerji yönünden zengindir, yani besin kalorisi çoktur,
04:55
you can store it in times of plenty for times of famine,
98
295884
3920
kıtlık zamanları için bolluk zamanında depolayabilirsiniz,
05:00
but there's a downside.
99
300480
1240
ama bir dezavantajı var.
05:02
The vegetative tissues,
100
302560
1376
Bir yıllıkların
05:03
the roots and leaves of annuals,
101
303960
2176
bitkisel dokuları, kökleri ve yaprakları
05:06
do not have much
102
306160
1256
kalıtımsal direnç,
05:07
by way of inherent resistance, avoidance or tolerance characteristics.
103
307440
4096
kaçınma ve tolerans özellikleri açısından çok fazla şeye sahip değildir.
05:11
They just don't need them.
104
311560
1296
Onlara ihtiyaçları yoktur.
05:12
They grow in the rainy season
105
312880
1416
Yağmurlu mevsimde büyürler ve
05:14
and they've got a seed to help them survive the rest of the year.
106
314320
3376
yılın geri kalanında hayatta kalmalarına yardımcı olmak için tohumu vardır.
05:17
And so despite concerted efforts in agriculture
107
317720
2696
Tarımda ekinlerin daha iyi direnç, kaçınma ve tolerans
05:20
to make crops with improved properties
108
320440
2536
özellikleri olmasını sağlamak için
05:23
of resistance, avoidance and tolerance --
109
323000
2176
toplu çabalara rağmen --
05:25
particularly resistance and avoidance
110
325200
1896
özellikle de direnç ve kaçınma,
05:27
because we've had good models to understand how those work --
111
327120
2896
çünkü bunların nasıl işlediğini anlamak için iyi modellerimiz vardı --
05:30
we still get images like this.
112
330040
2336
hâlâ bunun gibi görüntüler alırız.
05:32
Maize crop in Africa,
113
332400
1456
Afrika'daki mısır ekininde
05:33
two weeks without rain
114
333880
1416
iki haftalık yağmursuzluk
05:35
and it's dead.
115
335320
1200
ve ölüler.
05:37
There is a solution:
116
337560
1240
Bir çözümü var:
05:39
resurrection plants.
117
339520
1240
Dirilen bitkiler.
05:41
These plants can lose 95 percent of their cellular water,
118
341320
3776
Bu bitkiler yüzde 95 kadar hücresel sularını kaybedebilirler,
05:45
remain in a dry, dead-like state for months to years,
119
345120
3856
kuru, ölüye benzer durumda aylar veya yıllar boyunca kalabilirler,
05:49
and give them water,
120
349000
1736
onlara su verdiğinizde,
05:50
they green up and start growing again.
121
350760
1880
yeşerirler ve tekrar büyümeye başlarlar.
05:53
Like seeds, these are desiccation-tolerant.
122
353560
3296
Tohumlar gibi bunlar da kurumaya toleranslıdır.
05:56
Like seeds, these can withstand extremes of environmental conditions.
123
356880
4120
Tohumlar gibi aşırı çevresel koşullara dayanabilirler.
06:01
And this is a really rare phenomenon.
124
361760
2016
Bu gerçekten nadir bir olgu.
06:03
There are only 135 flowering plant species that can do this.
125
363800
4376
Bunu yapabilecek sadece 135 çiçek açan bitki türü vardır.
06:08
I'm going to show you a video
126
368200
1416
Size sırayla bu üç türün
06:09
of the resurrection process of these three species
127
369640
2616
dirilme süreciyle ilgili
06:12
in that order.
128
372280
1216
bir video göstereceğim.
06:13
And at the bottom,
129
373520
1256
En altta
06:14
there's a time axis so you can see how quickly it happens.
130
374800
2736
ne kadar hızlı olduğuna dair bir zaman ekseni görebilirsiniz.
06:56
(Applause)
131
416160
2040
(Alkış)
07:02
Pretty amazing, huh?
132
422240
1536
Oldukça harika, değil mi?
07:03
So I've spent the last 21 years trying to understand how they do this.
133
423800
4216
Son 21 senemi bunu nasıl yaptıklarını anlamaya çalışarak harcadım.
07:08
How do these plants dry without dying?
134
428040
2400
Bu bitkiler ölmeden nasıl kuruyor?
07:11
And I work on a variety of different resurrection plants,
135
431080
2776
Birçok sebeple sulu ve kurumuş hâlleri
07:13
shown here in the hydrated and dry states,
136
433880
2416
burada gösterilen farklı türde dirilen bitkiler
07:16
for a number of reasons.
137
436320
1456
üzerinde çalıştım.
07:17
One of them is that each of these plants serves as a model
138
437800
2856
Bunlardan birisi, bu bitkilerin her biri kuraklık toleranslı
07:20
for a crop that I'd like to make drought-tolerant.
139
440680
2376
yapmak istediğim bir tahıl için bir model teşkil ediyor.
07:23
So on the extreme top left, for example, is a grass,
140
443080
2936
Örneğin, en üst solda çim var,
07:26
it's called Eragrostis nindensis,
141
446040
2256
"Eragrostis nindensis" adı verilir,
07:28
it's got a close relative called Eragrostis tef --
142
448320
2376
"Eragrostis tef" adında yakın bir akrabası var --
07:30
a lot of you might know it as "teff" --
143
450720
2016
çoğunuz "teff" olarak bilebilirsiniz --
07:32
it's a staple food in Ethiopia,
144
452760
1736
Etiyopya'da temel bir gıdadır,
07:34
it's gluten-free,
145
454520
1256
glutensizdir
07:35
and it's something we would like to make drought-tolerant.
146
455800
3016
ve kuraklığa dayanıklı yapmak istediğimiz bir şey.
07:38
The other reason for looking at a number of plants,
147
458840
2416
Birçok bitkiye bakmamızın bir diğer sebebi,
07:41
is that, at least initially,
148
461280
1376
en azından başında,
07:42
I wanted to find out: do they do the same thing?
149
462680
2256
şunu bulmak istedim: Aynı şeyi mi yapmak istiyorlar?
07:44
Do they all use the same mechanisms
150
464960
1696
Bütün o suyu kaybedip ölmemeyi
07:46
to be able to lose all that water and not die?
151
466680
2576
başarmak için aynı mekanizmayı mı kullanıyorlar?
07:49
So I undertook what we call a systems biology approach
152
469280
2696
Kurumaya toleransı kapsamlı olarak anlamak için
07:52
in order to get a comprehensive understanding
153
472000
2176
sistem biyolojisi yaklaşımı
07:54
of desiccation tolerance,
154
474200
2016
denen şeyi benimsedim,
07:56
in which we look at everything
155
476240
1456
ki bununla molekülden
07:57
from the molecular to the whole plant, ecophysiological level.
156
477720
2912
bitkinin tamamına ekofizyolojik seviyede her şeye bakarız.
08:00
For example we look at things like
157
480657
1634
Örneğin, kurudukça bitkinin
08:02
changes in the plant anatomy as they dried out
158
482316
2197
anatomisindeki değişim ve ince yapı
08:04
and their ultrastructure.
159
484537
1239
gibi şeylere bakarız.
08:05
We look at the transcriptome, which is just a term for a technology
160
485800
3176
Transkriptoma bakarız, ki bu kurumaya karşı
08:09
in which we look at the genes
161
489000
1416
açılıp kapanan genlere
08:10
that are switched on or off, in response to drying.
162
490440
2416
baktığımız teknoloji için bir ifadedir.
08:12
Most genes will code for proteins, so we look at the proteome.
163
492880
3216
Çoğu gen proteinler için kodlayacaktır, bu yüzden proteoma bakarız.
08:16
What are the proteins made in response to drying?
164
496120
2400
Kurumaya karşı proteinler ne yapar?
08:19
Some proteins would code for enzymes which make metabolites,
165
499480
3896
Bazı proteinler metabolitleri oluşturan enzimler için kodlayacaktır,
08:23
so we look at the metabolome.
166
503400
1576
bu yüzden metaboloma bakarız.
08:25
Now, this is important because plants are stuck in the ground.
167
505000
3296
Bu önemlidir, çünkü bitkiler yere çakılıdır.
08:28
They use what I call a highly tuned chemical arsenal
168
508320
4096
Çevrenin tüm stresinden kendilerini korumak için
08:32
to protect themselves from all the stresses of their environment.
169
512440
3416
çok iyi ayarlanmış kimyasal bir depo dediğim şeyi kullanırlar.
08:35
So it's important that we look
170
515880
1496
Yani kurumaya dâhil olan
08:37
at the chemical changes involved in drying.
171
517400
2440
kimyasal değişikliklere bakmamız önemli.
08:40
And at the last study that we do at the molecular level,
172
520520
2656
Yaptığımız son araştırmada moleküler seviyede
08:43
we look at the lipidome --
173
523200
1256
lipidoma bakıyoruz --
08:44
the lipid changes in response to drying.
174
524480
2055
kurumaya karşılık olarak lipit değişiyor.
08:46
And that's also important
175
526559
1257
Bu da önemli,
08:47
because all biological membranes are made of lipids.
176
527840
2815
çünkü tüm biyolojik membranlar lipitlerden oluşmuştur.
08:50
They're held as membranes because they're in water.
177
530679
2577
Membran olarak tutulurlar, çünkü suyun içindeler.
08:53
Take away the water, those membranes fall apart.
178
533280
2240
Suyu alırsanız, bu membranlar bozulur.
08:56
Lipids also act as signals to turn on genes.
179
536240
3040
Lipitler genleri açmak için sinyal olarak da davranır.
09:00
Then we use physiological and biochemical studies
180
540200
2696
Sonra esasında diğer çalışmalarımızda keşfettiğimiz
09:02
to try and understand the function of the putative protectants
181
542920
3216
varsayılan koruyucuların fonksiyonunu anlayabilmek için
09:06
that we've actually discovered in our other studies.
182
546160
2936
fizyolojik ve biyokimyasal çalışmaları kullanıyoruz.
09:09
And then use all of that to try and understand
183
549120
2176
Sonra da bitkinin doğal çevresiyle nasıl
09:11
how the plant copes with its natural environment.
184
551320
2320
başa çıktığını anlayabilmek için tüm bunları kullanıyoruz.
09:15
I've always had the philosophy that I needed a comprehensive understanding
185
555480
4336
Biyotik bir uygulamaya anlamlı önerilerde bulunmak için
09:19
of the mechanisms of desiccation tolerance
186
559840
2256
kurumaya tolerans mekanizmasını
09:22
in order to make a meaningful suggestion for a biotic application.
187
562120
3840
kapsamlı olarak anlamaya ihtiyacım olduğu felsefesine hep sahiptim.
09:27
I'm sure some of you are thinking,
188
567000
1656
Eminim bazılarınız şöyle düşünüyor,
09:28
"By biotic application,
189
568680
1256
"Biyotik uygulamayla
09:29
does she mean she's going to make genetically modified crops?"
190
569960
2920
genetik olarak değiştirilmiş tahılları mı kastediyor?"
09:34
And the answer to that question is:
191
574240
1696
Bu soruya cevap şu:
09:35
depends on your definition of genetic modification.
192
575960
2381
Genetik değişiklik tanımınıza göre değişir.
09:39
All of the crops that we eat today, wheat, rice and maize,
193
579200
2816
Bugün yediğimiz tüm mahsuller, buğday, pirinç ve mısır
09:42
are highly genetically modified from their ancestors,
194
582040
3216
atalarına göre genetik olarak hayli değiştirilmişlerdir,
ama onları genetik olarak değiştirilmiş saymayız.
09:45
but we don't consider them GM
195
585280
1976
09:47
because they're being produced by conventional breeding.
196
587280
2640
Çünkü geleneksel üretimle üretilmektedirler.
09:50
If you mean, am I going to put resurrection plant genes into crops,
197
590880
3776
Eğer dirilen bitkilerin genlerini tahıllara koyacağımı düşünüyorsanız,
09:54
your answer is yes.
198
594680
1296
cevabım evet.
09:56
In the essence of time, we have tried that approach.
199
596000
3136
Zaman içinde bu yaklaşımı denedik.
09:59
More appropriately, some of my collaborators at UCT,
200
599160
2856
Daha da önemlisi, UCT'de bazı işbirliği yaptığım kişiler,
10:02
Jennifer Thomson, Suhail Rafudeen,
201
602040
1936
Jennifer Thomson, Suhail Rafudeen
10:04
have spearheaded that approach
202
604000
1616
bu yaklaşıma önayak oldular
10:05
and I'm going to show you some data soon.
203
605640
1953
ve size yakında bazı veriler göstereceğim.
10:09
But we're about to embark upon an extremely ambitious approach,
204
609200
4016
Ancak son derece hırslı bir yaklaşıma girişmek üzereyiz,
10:13
in which we aim to turn on whole suites of genes
205
613240
3456
ki her tahılda hâlihazırda mevcut olan
10:16
that are already present in every crop.
206
616720
2696
gen takımının hepsini açmayı hedefliyoruz.
10:19
They're just never turned on under extreme drought conditions.
207
619440
2905
Çok kurak koşullarda hiç açılmadılar.
10:22
I leave it up to you to decide
208
622800
1456
Bunlara genetik modifiyeli
10:24
whether those should be called GM or not.
209
624280
1953
denip denmemesine karar vermeyi size bırakıyorum.
10:27
I'm going to now just give you some of the data from that first approach.
210
627560
3456
Şimdi size bu ilk yaklaşımdan bazı veriler sunacağım.
10:31
And in order to do that
211
631040
1256
Bunu yapmak için
10:32
I have to explain a little bit about how genes work.
212
632320
2656
genlerin nasıl işlediğini biraz açıklamam lazım.
Muhtemelen hepiniz biliyorsunuz ki
10:35
So you probably all know
213
635000
1256
10:36
that genes are made of double-stranded DNA.
214
636280
2056
genler çift sarmallı DNA'dan oluşmuştur.
10:38
It's wound very tightly into chromosomes
215
638360
1936
Vücudunuzdaki veya bir bitkinin gövdesindeki
10:40
that are present in every cell of your body or in a plant's body.
216
640320
3160
her hücrede mevcut olan kromozomlara sıkıca bağlıdırlar.
10:44
If you unwind that DNA, you get genes.
217
644080
3080
Eğer bu DNA'yı açarsanız, genleri bulursunuz.
10:47
And each gene has a promoter,
218
647840
2456
Her genin, sadece bir açma-kapama düğmesi olan
10:50
which is just an on-off switch,
219
650320
2376
bir başlatıcısı,
10:52
the gene coding region,
220
652720
1416
gen kodlama bölgesi
10:54
and then a terminator,
221
654160
1256
ve sonra bu genin sonu olduğunu
10:55
which indicates that this is the end of this gene, the next gene will start.
222
655440
3600
ve diğer genin başladığını belirten bir sınırlayıcısı var.
10:59
Now, promoters are not simple on-off switches.
223
659720
2896
Başlatıcılar basit açma-kapama düğmeleri değildir.
11:02
They normally require a lot of fine-tuning,
224
662640
2696
Normalde çok fazla ince ayar gerektirirler,
11:05
lots of things to be present and correct before that gene is switched on.
225
665360
4040
gen açılmadan önce birçok şey mevcut ve doğru olmalı.
11:10
So what's typically done in biotech studies
226
670240
3056
Biyoteknoloji araştırmalarında tipik olarak yapılan şey,
11:13
is that we use an inducible promoter,
227
673320
1816
nasıl açılacağını bildiğimiz
uyarılabilir bir başlatıcı kullanmak.
11:15
we know how to switch it on.
228
675160
1576
11:16
We couple that to genes of interest
229
676760
2016
Bunu ilgilendiğimiz genle birleştirip
11:18
and put that into a plant and see how the plant responds.
230
678800
2680
bir bitkiye koyarız ve bitkinin nasıl cevap verdiğine bakarız.
11:22
In the study that I'm going to talk to you about,
231
682120
2576
Size bahsedeceğim çalışmada,
11:24
my collaborators used a drought-induced promoter,
232
684720
2456
işbirliği yaptığım kişiler dirilen bir bitkide keşfettiğimiz
11:27
which we discovered in a resurrection plant.
233
687200
2416
kuraklık uyarılmış başlatıcıları kullandılar.
11:29
The nice thing about this promoter is that we do nothing.
234
689640
3136
Bu başlatıcı ile ilgili olarak güzel olan şey bir şey yapmamamız.
11:32
The plant itself senses drought.
235
692800
2080
Bitkinin kendisi kuraklığı hissediyor.
11:35
And we've used it to drive antioxidant genes from resurrection plants.
236
695600
5096
Bunu dirilen bitkilerden antioksidan genleri sürmek için kullandık.
11:40
Why antioxidant genes?
237
700720
1856
Neden antioksidan genler?
11:42
Well, all stresses, particularly drought stress,
238
702600
3056
Bütün stresler, özellikle de kuraklık stresi
11:45
results in the formation of free radicals,
239
705680
2296
serbest radikallerin veya reaktif oksijen türlerinin
11:48
or reactive oxygen species,
240
708000
2336
oluşmasıyla sonuçlanır,
11:50
which are highly damaging and can cause crop death.
241
710360
2720
ki bunlar oldukça zarar vericidir ve ekin ölümlerine neden olabilir.
11:53
What antioxidants do is stop that damage.
242
713680
2600
Antioksidanların yaptığı şey, bu zararı durdurmaktır.
11:57
So here's some data from a maize strain that's very popularly used in Africa.
243
717360
3896
İşte burada Afrika'da çok kullanılan bir mısır türünden birtakım veriler var.
12:01
To the left of the arrow are plants without the genes,
244
721280
3296
Okun solunda gensiz bitkiler var,
12:04
to the right --
245
724600
1256
sağda --
12:05
plants with the antioxidant genes.
246
725880
2056
antioksidan genleri olan bitkiler.
12:07
After three weeks without watering,
247
727960
1816
Su vermeden geçen üç haftadan sonra,
12:09
the ones with the genes do a hell of a lot better.
248
729800
2480
genleri olanlar çok daha iyi durumda.
12:13
Now to the final approach.
249
733720
1336
Şimdi de son yaklaşım.
12:15
My research has shown that there's considerable similarity
250
735080
3536
Araştırmam, tohumlarda kuruma toleransı ile dirilen bitkilerin
12:18
in the mechanisms of desiccation tolerance in seeds and resurrection plants.
251
738640
4416
mekanizmasında dikkat çekici benzerlikler olduğunu gösterdi.
12:23
So I ask the question,
252
743080
1416
Bundan dolayı şu soruyu soruyorum,
12:24
are they using the same genes?
253
744520
1440
aynı genleri mi kullanıyorlar?
12:26
Or slightly differently phrased,
254
746480
2256
Ya da biraz farklı ifade edersek,
12:28
are resurrection plants using genes evolved in seed desiccation tolerance
255
748760
4496
dirilen bitkiler kökleri ve yapraklarında tohum kuruma toleransıyla evrilmiş
12:33
in their roots and leaves?
256
753280
1256
genleri mi kullanıyorlar?
12:34
Have they retasked these seed genes
257
754560
2056
Dirilen bitkilerin kökleri ve yapraklarında
12:36
in roots and leaves of resurrection plants?
258
756640
2040
bu tohum genleri tekrar mı görevlendirilmiş?
12:39
And I answer that question,
259
759760
1856
Bu soruyu grubumda yapılan
12:41
as a consequence of a lot of research from my group
260
761640
2416
bir sürü araştırmanın ve Hollanda'dan Henk Hilhorst,
12:44
and recent collaborations from a group of Henk Hilhorst in the Netherlands,
261
764080
3536
Birleşik Devletler'den Mel Oliver ve Fransa'dan Julia Buitink'ten
12:47
Mel Oliver in the United States
262
767640
1576
oluşan bir grupla yeni yapılan
12:49
and Julia Buitink in France.
263
769240
2600
bir işbirliğinin sonucu olarak cevaplıyorum.
12:51
The answer is yes,
264
771880
1416
Cevap evet,
12:53
that there is a core set of genes that are involved in both.
265
773320
2856
her ikisinde de mevcut ana gen seti bulunuyor.
12:56
And I'm going to illustrate this very crudely for maize,
266
776200
3416
Bunu mısır için kabaca göstereceğim,
12:59
where the chromosomes below the off switch
267
779640
2416
ki burada kapama düğmesinin altındaki kromozomlar
13:02
represent all the genes that are required for desiccation tolerance.
268
782080
3575
kuruma toleransı için gerekli genlerin tümünü temsil eder.
13:05
So as maize seeds dried out at the end of their period of development,
269
785680
4256
Mısır tohumları gelişim dönemlerinin sonunda kuruduklarında,
13:09
they switch these genes on.
270
789960
1360
bu genleri açarlar.
13:12
Resurrection plants switch on the same genes
271
792680
2896
Dirilen bitkiler aynı genleri
13:15
when they dry out.
272
795600
1656
kuruduklarında açarlar.
13:17
All modern crops, therefore,
273
797280
1776
Bundan dolayı tüm modern tahılların
kökleri ve yapraklarında bu genler bulunmaktadır,
13:19
have these genes in their roots and leaves,
274
799080
2056
13:21
they just never switch them on.
275
801160
1736
ama bunları hiç açmazlar.
13:22
They only switch them on in seed tissues.
276
802920
1960
Sadece tohum dokularında açarlar.
13:25
So what we're trying to do right now
277
805440
1736
Şu an yapmaya çalıştığımız şey,
13:27
is to understand the environmental and cellular signals
278
807200
2616
tahıllarda bu süreci taklit etmek için
13:29
that switch on these genes in resurrection plants,
279
809840
2440
dirilen bitkilerdeki bu genleri açan çevresel
13:33
to mimic the process in crops.
280
813280
1760
ve hücresel sinyalleri anlamak.
13:35
And just a final thought.
281
815680
1736
Ve son bir görüş.
13:37
What we're trying to do very rapidly
282
817440
2216
Hızlıca yapmaya çalıştığımız şey,
13:39
is to repeat what nature did in the evolution of resurrection plants
283
819680
3816
dirilen bitkilerin evriminde doğanın 10 ila 40 milyon yıl kadar önce
13:43
some 10 to 40 million years ago.
284
823520
1840
yaptığı şeyi tekrar etmek.
13:46
My plants and I thank you for your attention.
285
826160
2496
Bitkilerim ve ben dikkatiniz için teşekkür ederiz.
13:48
(Applause)
286
828680
6235
(Alkış)
Bu web sitesi hakkında

Bu site size İngilizce öğrenmek için yararlı olan YouTube videolarını tanıtacaktır. Dünyanın dört bir yanından birinci sınıf öğretmenler tarafından verilen İngilizce derslerini göreceksiniz. Videoyu oradan oynatmak için her video sayfasında görüntülenen İngilizce altyazılara çift tıklayın. Altyazılar video oynatımı ile senkronize olarak kayar. Herhangi bir yorumunuz veya isteğiniz varsa, lütfen bu iletişim formunu kullanarak bizimle iletişime geçin.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7