Doku kültürleri

DOKU KÜLTÜRÜ;
Alm. Kultur Gemebe, Fr. Culture de tissus, İng. Tissue culture. Çok küçük doku veya organ parçalarının uygun besin ortamlarında steril şartlarda yetiştirilmesi.

Hücre ve doku kültürü sistemlerinin gelişmesi geçen yüzyılın sonlarında başlar. 1878 yılında Claude Bernard, canlı dokuların aktivitelerinin düzenlenmesinde iç çevrenin önemine de inerek, bu iç çevrenin dokularla etkileşmeye girdiğini ve aktivitelerini düzenlediğini ortaya koymuştur.

Önceleri bitki doku kültürü hayvan doku kültüründen tamamen ayrı olarak gelişmiş, son yıllarda her iki alanda karşılıklı bilgi alışverişi olmuştur. Doku kültürleri 1838-39’da Scheilden ve Schwalk’ın hücre çalışmasıyla başlamış, bunu 1898’de Haberland’ın aseptik kültürde bitki dokusunu geliştirmesi, 1904’te Hanning’in Cruciferae (Turpgiller familyası)de embriyo kültür çalışmaları tâkip etmiştir. 1934’te White, domates köklerini, B vitamini sağlayan bira mayası ekstresi kullanarak sürekli olarak geliştirmeyi başarmıştır. İlk defa 1950 yılında Prof. F.C. Stewart, Dr.Georges Morel bitkilerin doku kültürleriyle yetiştirilebileceğini göstermişlerdir.

Türkiye’de bu konudaki ilk çalışmalar 1970’li yılların ilk yarısında başlamış olup, 20 yıllık bir geçmişi bulunmaktadır. 1973’te ilk bitki doku kültürü laboratuvarı Ankara Üniversitesi Zirâat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümünde kurulmuş ve konuyla ilgili üretime yönelik çalışmalar başlatılmıştır. 1978’de Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığına bağlı Ege Bölge Zirâî Araştırma Enstitüsünde, hemen arkasından Yalova’da ****** Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsünde, Ege Üniversitesi Zirâat Fakültesi Bitki Koruma bölümünde doku kültürü laboratuvarları kurulmuş ve çalışmalar başlamıştır.

Doku kültürü işleminde kullanılan besi yerinin bakteriyle kontaminasyonu en büyük tehlike olarak görülür. Fakat bunun yanında kimyâsal maddelerin de zararı unutulmamalıdır. Bunun için malzemenin hazırlanmasında ve seçiminde özel tedbirlerin alınması, kullanılacak cam eşya ve diğer malzemeler ile besi yerlerinin temâsı düşünülerek steriliteye önem verilmektedir.

Kültür ortamında gerekli olan besinler bitkinin türüne ve kültürün hazırlanma amacına göre farklı olabilir. Birçok doku ve organ kültürleri, kültüre dayanıklılık veren yarı-katı AGAR ortamında üretilirler. Temizlenmiş agar tozu % 0,5-% 1 yoğunlukta kullanılır. Bâzı embriyo kültürlerinde bu yoğunluğun üzerinde ortam hazırlanabilirse de bu büyümeyi azaltabilir.

Besin ortamını oluşturan maddeler başlıca altı grupta toplanırlar: 1) Ortamın % 97’sini saf su teşkil eder. 2) Mineraller (azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, kükürt vs.), besin birleşimleri hâlinde verilirler. 3) Karbonhidratlar. 4) Vitamin ve hormonlar (B1, B6 vitamini ve ındol asetik asit [IAA], naftel asetik asit [NAA], kinetin, gibberellik asit gibi hormonlar). 5) Amino asitler ve diğer basit azotlu birleşikler. 6) Organik kompleksler (% 10-15’lik Hindistan cevizi sütü gibi). Mesela orkide tohum kültüründe muz püresi çok faydalıdır. Ayrıca Murachige-Skoog tuz ortamı, White ortamı, Knudson C, Knop solüsyonu gibi hazır besin ortamları çeşitli kültürler için kullanılmaktadır.

Bitki doku kültürleri üretim şekli bilinen geleneksel üretim şekillerinden farklılık gösterir. Başlangıçta çok küçük bitki parçalarının (meristem, polen, anter, protoplast, kök veya yaprak parçaları gibi) kullanılması, steril şartlarda çalışılması yapay gıda ortamına ekilen bitki materyalinin çevre şartlarında geliştirilmesi açısından üretim çalışmaları oldukça farklı ve zordur. Bu üretim tekniğine doku kültürü tekniği denildiği gibi, aseptik kültür veya mikro üretim adları da verilmektedir.

Doku kültürleri üretim çalışmaları ileri ülkelerde ticârî yarar sağlayıcı uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu yararlardan başlıcaları şunlardır:

a) Bilinen generatif ve vegetatif üretim usûlleriyle çoğalması zor olan bitkilerin üretilmesi. b) Virüsten temiz bitkilerin eldesi. c) Bitki genetik kaynağı materyalinin uzun süre muhafazaya alınması. d) Bitki ıslahı. e) Kimyâ sanâyi ve eczâcılıkta çeşitli bitki organlarının elde edilmesi gibi.

Klasik usûllere göre üretimi zor ve yavaş olan bitkilerin doku kültürlerinden yararlanarak çoğaltılmasını amaçlayan çalışmalarda frezia, zambak, salatalık, asma, erik ve salep gibi bitkiler kullanılmaktadır.