Olağanüstü doğal güzelliklere sahip ülkemiz, bitki çeşitliliği bakımından ayrıcalıklı bir yere sahiptir. Ülkemizin sahip olduğu bitkisel biyoçeşitlilik, genetik kaynaklar ve özellikle endemik taksonlar ekonomik, sosyal ve kültürel değerleri nedeniyle stratejik bir öneme sahiptir. Biyolojik çeşitliliğin ve genetik kaynakların bilinçli bir şekilde korunması ve sürdürülebilir yönetimi, önceliği giderek artan bir stratejik konu olarak dünya gündeminde yer almaktadır. Bitki genetik kaynaklarımızın mevcut ve gelecek nesiller için sürdürülebilir kullanımı, ekonomik değere dönüştürülmesi açısından ülkemiz için çok önemlidir. Genetik çeşitliliğin tür ve ekosistem çeşitliliğiyle birlikte korunması ve devamlılığının sağlanması, gelecek kuşaklar için hayati öneme sahip bir konudur. Özellikle, tarımı yapılan türlere ait bitki genetik kaynaklarındaki genetik çeşitliliğin korunması, bitkisel üretimin sürdürülebilirliği bakımından son derece önem taşımaktadır. Ülkemizin sahip olduğu bitkisel zenginlikler, son zamanlardaki yapılan farkındalık çalışmalarıyla toplumda daha geniş kitlelerce bilinmesine ve değer görmesine sebep olmuştur.

Biyoçeşitlilik ve Genetik Kaynaklar Bölümü Türkiye'ye ait yerel çeşitler olarak nitelendirilen köy popülasyonları ve floramızda bulunan tüm bitki genetik kaynaklarının (kültürü yapılan bitkilerin yabani akrabaları, ticari değere sahip yenilebilir veya tıbbi yabani bitki türleri,  endemik, nadir ve tehdit altındaki bitki türleri vb. ) yok olma tehlikelerine karşı surveyi, toplanması, uzun süreli muhafazası (ex situ ve in situ) ve bunlara ilişkin tüm bilgilerin dokümantasyonuna ilişkin çalışmaları yürütmektedir.  Ayrıca, bölümümüz gıda ve tarım için biyoçeşitliliğin belirlenerek gelecek nesiller için korunması ve ekonomiye kazandırılması için farklı muhafaza stratejileri (Tohum gen bankası, arazi gen bankası, in vitro muhafaza, kryoprezervasyon) üzerine çalışmalar yürütmektedir.

Tarihçe

1963 yılında Türkiye Cumhuriyeti Hükümeti ile Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (UN/FAO) arasında, Güney Batı Asya ülkelerinde tarımı yapılan bitki türlerinin, bu türlerin yabani akrabalarının ve ekonomik potansiyele sahip yabani türlerin surveyi, toplanması, muhafazası ve değerlendirilmesi amacıyla kurulacak Uluslararası Bölgesel Merkez kurulması için bir anlaşma imzalanmış ve bu çalışmalara 1964 yılında bugünkü adı Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü (ETAE) olan "Bitki Araştırma ve İntrodüksiyon Merkezi"nde başlanmıştır. Çalışmalar ve muhafaza 1970' li yıllara kadar bu merkezde devam etmiş ve 1974 yılında ETAE bünyesinde, ülkemizin ulusal nitelikli ilk Tohum Gen Bankası uluslararası standartlara uygun olarak kurulmuş bitki genetik kaynaklarımızın ex situ (yetiştikleri yöre dışında) uzun süreli muhafazası çalışmaları başlamıştır. Bu gen bankası dünyadaki ilk gen bankalarından biri olma niteliğini de taşımaktadır. Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü, Program Koordinasyon Merkezi olarak görev yapmakta ve bu koordinasyon görevi Bitki Genetik Kaynakları Bölümü tarafından yürütülmektedir. Bitki genetik kaynakları çalışmaları, survey toplama, sistematik ve taksonomi, muhafaza (ex situ ve in situ) ve dokümantasyon ana disiplinlerinde, Tahıllar, Yemeklik Tane Baklagiller, Yem Bitkileri, Endüstri Bitkileri, Sebzeler, Meyve ve Bağ, Süs Bitkileri, Tıbbi ve Aromatik Bitkiler ve Endemik türler gruplarınca yürütülmektedir. Bu kapsamda, araştırma konuları, ex situ, in situ ve çiftçi şartlarında muhafaza, survey, toplama, sosyo-ekonomi, etno-botanik, karakterizasyon, değerlendirme, materyal değişimi ve dokümantasyon olarak belirlenmiştir.

Survey ve Toplama

Survey ve toplama, botanikçi ve taksonomistçilerin de aralarında olduğu uzman bir ekip tarafından yürütülmektedir. Yapılan arazi çalışmaları iki aşamadan oluşmakta, birinci aşamada arazideki popülasyonun kapsamını belirlemek, herbaryum örneğini almak, türü doğrulamak veya çiçeklenme döneminde tohum alınacak bireyleri etiketlemek için bölgeye çiçeklenme zamanında gidilmektedir. İkinci aşamada ise, belirlenen bitkilerin tohum bağlama döneminde gidilerek tohum toplaması yapılmaktadır. Toplama yapılırken, genetik çeşitliliği en üst düzeye çıkaran örneklenecek popülasyonların seçimi önemlidir. Genel kural, popülasyonu tehlikeye atmadan mümkün olduğunca geniş alandan ve çok bitkiden tesadüfi örnekleme yöntemiyle rastgele toplama yapılmasıdır.

Bitkinin ve tohumun alındığı popülasyonlarla ilgili survey ve envanter çalışmaları sırasında, CBS (Coğrafi Bilgi Sistemleri) çalışmalarında kullanılmak üzere, koordinat (enlem ve boylam), yükseklik gibi veriler, GPS (Küresel Konum Sistemi) cihazı ile kaydedilmektedir. Ayrıca, toplama yapılan yere ait il, ilçe, köy, yöre gibi pasaport verileri ve arazi şekli, toprak yapısı gibi verilerin yanı sıra, toplanan örneğin popülasyon sıklığı, tehdit faktörleri, tehdit kategorisi ve habitat özellikleri de belirlenmektedir. Ayrıca, örneğin yöresel ismi, kullanım alanları gibi etnobotanik veriler de toplanmaktadır.

Muhafaza
Özellikle, tarımı yapılan türlere ait bitki genetik kaynaklarındaki çeşitliliğin korunması, bitkisel üretimin sürdürülebilirliği bakımından son derece önemlidir. Bitki genetik kaynaklarının muhafazası, ex situ (yeri dışında) muhafaza kapsamında muhafaza edilecek materyalin niteliğine göre tohum gen bankalarında, koleksiyon bahçelerinde (arazi gen bankalarında), polen gen bankaları vb. yöntemlerle yapılmaktadır. Yerinde muhafaza (in situ) ise yabani türler ve kültür bitkilerinin kendi yetiştikleri ortamda, yerel çeşitlerin çiftçi şartlarında muhafazası şeklinde yürütülmektedir. Biyoteknolojideki gelişmelerle birlikte in vitro muhafaza ve ultra soğuk koşullarda muhafaza (kriyoprezervasyon) teknikleri gündeme gelmiş olup, bu yöntemlerin tamamı birbirini destekler nitelik kazanmışlardır.

Ex situ Muhafaza - Tohum Gen Bankasında Muhafaza

ETAE bünyesinde kurulmuş olan Ulusal Tohum Gen Bankasında, Bitki Genetik Kaynaklarının Generatif (ex situ, tohum) Muhafazası adlı sürekli projesi kapsamında ele alınan, ülkemiz orijinli bitki genetik kaynaklarına ait tohum örnekleri muhafaza edilmektedir. Bu tohum örnekleri, ülkemizde yetiştirilen yerel çeşitlere, ıslah edilmiş ya da geliştirilmiş çeşitlere, bazı önemli karakterlere sahip ıslah hatlarına ve doğal florada mevcut, kültür bitkilerinin yabani akrabalarına, diğer yabani türler ve geçit formlarına ait tohumlardır. ETAE Ulusal Gen Bankasındaki soğuk odalarda, -18/-20°C'de uzun süreli baz koleksiyon ve 0°C'de orta süreli aktif koleksiyon olmak üzere iki set halinde saklanmaktadır. Gelecekteki muhafaza çalışmaları için yüksek kapasiteli yedek muhafaza odaları (toplam 680 m3' lük 12 soğuk oda) mevcuttur. Ulusal Gen Bankasındaki  baz  koleksiyonların  emniyet  yedekleri  Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü (TBMAE) bünyesinde çalışmalarına devam eden Türkiye Tohum Gen Bankası'da aynı şekilde Türkiye Tohum Gen Bankası materyalinin emniyet yedeklemesi de Ulusal Gen Bankasında yapılmaktadır. 

Ex situ Muhafaza - Arazi gen bankalarında muhafaza

ETAE, Meyve ve Bağ Genetik Kaynakları Projeleri dâhilinde muhafazadan sorumlu kuruluşlardan biridir. Bu nedenle erik, vişne, ayva, nar, badem, kayısı, satsuma ve kestane genetik kaynaklarımıza ait tiplerin arazi gen bankalarında muhafazasından sorumludur. Ayrıca ultra soğuk şartlarda muhafaza (kriyoprezervasyon) yöntemiyle de sarımsak, nane, erik vb. genetik kaynakları yerel tiplerin muhafazası da yapılmaktadır.

Ex situ Muhafaza - In vitro muhafaza ve Kriyoprezervasyon

Bitki genetik kaynakları içinde, özellikle inatçı (rekalsitrant) tohumlu türler, yabancı döllenen ve az tohum üreten ya da generatif organlardan çoğaltılmayan materyal ile endemik nadir türler kolayca yok olmaktadır.  Bitki genetik kaynakları materyalinin uzun süreli muhafaza yöntemlerinden biri de In vitro tekniklerinin kullanıldığı In vitro muhafaza ve Kriyoprezervasyon uygulamalarıdır. Düşük sıcaklıklarda tohum muhafazası (-20 ºC gen bankasında) en sık kullanılan ex situ muhafaza yöntemidir. Ancak vejetatif çoğaltılabilen bitkiler ya da inatçı tohumlar üreten türler için uygun değildir. Bu nedenlerle, kryoprezervasyon (-196 ºC de sıvı azot ve diğer sıvılaştırılmış gazlar içerisinde depolama) vejetatif çoğaltılan ürünlerin genetik karakterlerini devam ettirmek için, germplazm saklamasında tercih edilen yöntemdir. Kriyoprezervasyon, biyolojik materyalin canlı olarak dondurulup ultra düşük sıcaklıklarda sıvılaştırılmış gazların likit veya buhar fazında uzun süre muhafaza edilmesi olarak tanımlanır.
Açıklanan bu amaçlarla Biyoçeşitlilik ve Genetik Kaynaklar bölümünde; tohumlarında çimlenme problemi olan, inatçı tohumlara sahip, vejetatif olarak muhafaza edilmelerinde zorluklar yaşanan, endemik ya da tehdit altında olan kültür veya doğal bitkilerinin in vitro ve kriyoprezervasyon yöntemlerle dondurularak muhafaza edilme çalışmaları yürütülmektedir. 2006 yılında başlayan kryoprezervasyon çalışmalarıyla; nane (Mentha sp.), sarımsak (Allium sativum L.), kekik (Thymus cilicicus Boiss. & Balansa), mor mercan (Origanum sipyleum L.) üzerine kriyo-muhafaza protokolleri oluşturulmuştur. Erik (Prunus sp.) üzerine araştırmalar halen yürütülmektedir. Yakın bir zamanda TAGEM'e bağlı ETAE bünyesinde “Ulusal Kriyobanka" kurulacaktır. Yapılan bu çalışmalar ile Ülkemizde bulunan tüm genetik kaynakların kriyobankada muhafazası amaçlanmakla birlikte öncelik; tohumlarında çimlenme problemi olan, inatçı tohumlara sahip ve vejetatif olarak muhafaza edilmelerinde zorluklar yaşanan, ülkemiz için endemik ya da tehdit altında olan ve ekonomik değere sahip bitkilerin dondurularak muhafaza edilme imkânlarının geliştirilmesine verilecektir. Böylece genetik kaynaklarımızın gelecekte çıkabilecek hastalık ve zararlılara dayanıklılık konularındaki sorunların giderilmesinde, yüksek verimli çeşitlerin geliştirilebilmesinde gen kaynağı niteliğinde olan materyalin elden çıkması önlenecektir.

In situ ve Çiftçi Şartlarında Muhafaza

In situ (kendi yetiştikleri ortamda) muhafaza çalışmaları, "Türkiye Genetik Çeşitliliğinin In Situ Muhafazası Projesi" ile başlamıştır. Dünya Bankası'nca desteklenen bu proje kapsamında Kaz Dağları'nda yabani kestane ve erik genetik kaynakları, Orta Toroslar 'da (Bolkar ve Aladağlar) ve Ceylanpınar yörelerinde ise yabani buğday ve baklagil genetik kaynaklarının in situ muhafazası çalışmaları yürütülmüştür.

In situ muhafaza çalışmaları ele alınan diğer iki proje ile devam etmiştir: Ege-İç Anadolu Geçit Bölgesinde, Eskişehir, Kütahya, Kastamonu, Bolu ve Bilecik illerinde halen yetiştirilen yerel çeşitlerin envanterinin çıkarılması ve kaplıca buğdayları, fasulye, nohut ve mercimek yerel çeşitlerinin çiftçi şartlarında muhafaza imkânlarının araştırılmasını amaçlayan, "Geçit Bölgesi Genetik Çeşitliliğinin In situ (çiftçi şartlarında) Muhafazası" ve Konya, Aksaray, Ankara (Şereflikoçhisar), Isparta ve Burdur illerinde, yoğunlukla Tuz Gölünden başlayarak batıda göller yöresi ve diğer sulak alanlar, doğuda Sultan sazlığı ve Karataş deltası ile arada kalan diğer sulak alanlarda yayılış gösteren ve tehdit altında olan endemik bitki türlerinin eko-sistemlerinde muhafazasını hedefleyen, "Tehdit Altındaki Bitki Türlerinin Ekosistemlerinde Korunması ve Yönetimi" Projesidir. In situ ve çiftçi şartlarında muhafaza projeleri çerçevesinde sosyo-ekonomik surveyler de yürütülmüştür. Bitkisel çeşitliliğin korunması ve muhafazası in situ programının en önemli ana bileşenidir.

Herbaryum ve herbaryum örneği saklama

​Doğadan doğru bir şekilde toplanan bitkilerin, önemli özelliklerini kaybetmeksizin kurutulup karton üzerine tespit edilerek muhafaza edilen bitki ya da bitki kısımlarından oluşan koleksiyonlara herbaryum denir. Herbaryum yapmanın çok farklı amaçları olsa da genel olarak bitkiyi tanımak, bitkinin varlığını kanıtlamak, bitkiye ulaşılmasının mümkün olmadığı zamanlarda elde hazır materyal bulunmasını sağlamak, bir alanın florasını ortaya koyup tehlike altında olan tür ya da popülasyonların korunmasını sağlamak olarak ifade edilebilir. Belli bir sınıflandırma sistemine göre düzenlenmiş herbaryumlar biyoloji, ziraat, orman, tıp, eczacılık, gıda ve diğer birçok alanda çalışacaklara dokümantasyon merkezi niteliğine sahiptir.

1963 yılında Ulusal Gen Bankasının kurulmasıyla çalışmalara başlamış olan Dünya Herbaryum İndeksinde (Index Herbariorum) “IZ" kısa adı ile kodlanan Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü (ETAE) Herbaryumu, uluslararası standartlarda örneklerin saklandığı bir herbaryumdur. ETAE Herbaryumu Enstitümüz ve diğer enstitülerde yürütülen proje ve çalışmalarda toplanan bitki örneklerinin muhafaza edildiği, özellikle tarımsal önemi olan türlerin herbaryumlarının saklandığı, ülkemizin kapsamlı herbaryumlarından biridir. Önemli bilim insanı Mirza Gökgöl'ün 1920 ve 1930'lu yıllarda Türkiye'nin birçok yöresinden toplamış olduğu buğday, arpa ve yulaf örneklerinin,  ETAE Herbaryumunda bulunması, bu herbaryumu önemli kılan özellikler arasındadır.

Ayrıca, ETAE “IZ" herbaryumunda bulunan ve arazi çalışmaları sonucu gelen tüm bitki örneklerin teşhisi yapılarak TAGEM dijital herbaryumuna aktarılmaktadır.

Fungaryum ve Mantar Genetik Kaynaklarının Muhafazası 

ETAE-Fungaryumu,  Biyoçeşitlilik ve Genetik Kaynakları Bölümü bünyesinde 2006 yılından bu yana yürütülen “Makro Mantar Genetik Kaynakları Projesi" çerçevesinde oluşturulmuştur. Proje çalışmaları kapsamında ülkemiz makromantar genetik kaynaklarının surveyi, toplanması ve teşhisi yapılmaktadır. Kurutulmuş mantar örnekleri ETAE-Fungaryum'unda, spor izleri (+4 C)'de ve misel bankası oluşturmaya yönelik olarak mantar izolatları uzun dönem (-80 °C)'de muhafaza altına alınmaktadır. 

Materyal Değişimi

1992 yılında yayınlanan Bitki Genetik Kaynaklarının Toplanması Muhafazası ve Kullanılması Hakkında Yönetmelik hükümlerine göre bitki genetik kaynaklarının yurtiçi ve yurtdışı dağıtımı yapılmaktadır. Ayrıca talepler doğrultusunda yurt dışından materyal introdüksiyonu yapılarak karantina işlemlerinden sonra talep sahiplerine gönderilmektedir. Bu kapsamda yurtiçi ve yurtdışındaki araştırıcılara bilgi ve bitkisel materyal sağlanmakta; Türkiye'de yürütülmekte olan araştırmalar için gerekli, yabancı kaynaklı bitkisel materyalin temini (introdüksiyonu) gerçekleştirilmektedir. Yurt içi ve yurt dışına tohum transferi Materyal Transfer Anlaşması (MTA)'nın maddeleri doğrultusunda gerçekleşmektedir.

Dokümantasyon
Bitki genetik kaynakları program ve projeleri çerçevesinde yürütülen çalışmalardan elde edilen verilerin dokümantasyonu, ETAE'de "Bitki Genetik Kaynakları Dokümantasyonu Projesi" kapsamında yürütülmektedir. Ulusal Bitki Genetik Kaynakları Veri Tabanı gen bankasında ve arazi gen bankalarında muhafaza edilmekte olan materyale ait oluşturulmuş olup bu kapsamda:
-Pasaport verileri (toplama çalışmaları sırasında kaydedilen örneğe ait veriler, toplama yerine ait veriler ve GPS yardımı ile alınan lokasyonun koordinat ve yükseklik verileri)
-Depo ve muhafaza verileri (tohum ve vejetatif materyalin ex situ muhafazasına ait tüm veriler)
-In situ muhafaza verileri (survey ve envanter çalışmalarıyla derlenen, ekocoğrafik ve sosyoekonomik, etnobotanik veriler, iklim, topografya vb.) kayıtlanmaktadır.

Bu çalışmalarda Coğrafik Bilgi Sistemleri ile de bağlantılı çalışılarak veri analizleri ve analiz sonuçlarının yorumları için haritalamalar yapılmaktadır. 

Karakterizasyon ve Değerlendirme

Orijini ülkemiz olan, kültüre alınmış türler, bu türlere ait yerel çeşitler, bu türlerin yabani akrabaları ve primitif formları olmak üzere birçok bitki türünde mevcut genetik çeşitlilik, önemli agro-morfolojik ve moleküler özellikler kullanılarak ortaya konmaktadır. Agro-morfolojik karakterlerin ortaya konmasına yönelik çalışmalar 1980'li yıllarda başlamış, bu kapsamda gerek Bitki  Genetik  Kaynakları  Bölümü ve gerekse bitki çalışma grupları tarafından birçok proje sonuçlanmıştır.

​Bitki Genetik Kaynaklarının Kullanımı

ETAE'deki farklı bitki gruplarınca uygulanan ıslah programları çerçevesinde, bitki genetik kaynakları koleksiyonları kullanılarak birçok çeşit geliştirilmiş ve tescil ettirilmiştir. Bunlar; 3 bakla, 2 kuru fasulye, 5 nohut, 1 taze bakla, 1 kekik, 2 adaçayı, 1 melisa, 1 dağ çayı, 1 şevketibostan, 1 anason, 72 tütün, 10 adi fiğ, 2 tüylü fiğ, 3 macar fiği, 1 italyan çimi, 1 acem üçgülü, 2 koca fiğ, 2 yonca, 7 susam, 4 ayçiçeği, 2 keten, 1 bamya 5 kavun, 4 patlıcan, 3 biber, 1 marul ve 2 domates çeşididir. Ayrıca, bu güne kadar, ETAE arazi gen bankasında mevcut koleksiyonlar materyal kullanılarak geliştirilen 5 ayva, 6 erik, 3 vişne, 9 nar, 4 badem, 2 mandarin, 11 vişne, 11 yeşil erik 16 Avrupa eriği, 18 Japon eriği, 21 nar ve 3 ayva çeşidi ile 8 erik anacı tescil ettirilmiştir