TEDGlobal>Geneva
Jill Farrant: How we can make crops survive without water
Jill Farrant: Su olmadan ekinleri nasıl yaşatabiliriz?
Filmed:
Readability: 4.6
1,562,697 views
Dünya nüfusu arttıkça ve iklim değişiminin etkileri daha net ortaya çıktıkça, daha fazla insanı daha az tarıma elverişli araziyi kullanarak beslemek zorunda kalacağız. Moleküler biyolog Jill Farrant buna yardımcı olabilecek seyrek görülen bir olguyu araştırıyor: "Dirilen bitkiler" -- âdeta ölümden dönen süper dayanıklı bitkiler. Daha sıcak, daha kuru dünyamızda gıda üretimi için umut vadediyorlar mı?
Jill Farrant - Professor of molecular and cell biology
Jill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates. Full bio
Jill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I believe that the secret to producing
extremely drought-tolerant crops,
extremely drought-tolerant crops,
0
840
4216
Bir şekilde dünyada gıda güvenliği
sağlayacak olan,
sağlayacak olan,
00:17
which should go some way
to providing food security in the world,
to providing food security in the world,
1
5080
3216
kuraklığa son derece dayanıklı tahıl
yetiştirilmesinin sırrının
yetiştirilmesinin sırrının
00:20
lies in resurrection plants,
2
8320
2696
son derece kurak durumda, bu resimde
00:23
pictured here, in an extremely
droughted state.
droughted state.
3
11040
3136
görüldüğü gibi, dirilen bitkilerde
olduğuna inanıyorum.
olduğuna inanıyorum.
Bu bitkilerin oldukça ölü göründüğünü
düşünüyor olabilirsiniz,
düşünüyor olabilirsiniz,
00:26
You might think
that these plants look dead,
that these plants look dead,
4
14200
2856
00:29
but they're not.
5
17080
1296
fakat değiller.
00:30
Give them water,
6
18400
1456
Onlara su verdiğinizde,
00:31
and they will resurrect, green up,
start growing, in 12 to 48 hours.
start growing, in 12 to 48 hours.
7
19880
5440
12 ila 48 saat içerisinde dirilecek,
yeşerecek ve büyümeye başlayacaklar.
yeşerecek ve büyümeye başlayacaklar.
00:38
Now, why would I suggest
8
26320
1296
Şimdi neden kuraklığa dayanıklı
00:39
that producing drought-tolerant crops
will go towards providing food security?
will go towards providing food security?
9
27640
4440
tahıl üretiminin gıda güvenliği
sağlayacağını iddia edeyim?
sağlayacağını iddia edeyim?
00:45
Well, the current world population
is around 7 billion.
is around 7 billion.
10
33040
3896
Pekâlâ, dünya nüfusu şu an
7 milyar civarındadır.
7 milyar civarındadır.
00:48
And it's estimated that by 2050,
11
36960
2496
2050 yılına kadar 9 ila 10 milyar
00:51
we'll be between 9 and 10 billion people,
12
39480
2696
arasında olacağı tahmin edilmektedir.
00:54
with the bulk of this growth
happening in Africa.
happening in Africa.
13
42200
2880
Bu büyümenin çoğu Afrika'da olacaktır.
00:57
The food and agricultural
organizations of the world
organizations of the world
14
45880
2456
Dünyadaki gıda ve tarım kuruluşları
01:00
have suggested that we need
a 70 percent increase
a 70 percent increase
15
48360
3136
oluşacak bu talebi karşılamak için
mevcut tarımsal faaliyetlerin
yüzde 70 oranında
yüzde 70 oranında
01:03
in current agricultural practice
16
51520
2176
01:05
to meet that demand.
17
53720
1240
artışını önermektedirler.
01:07
Given that plants
are at the base of the food chain,
are at the base of the food chain,
18
55720
2696
Bitkilerin gıda zincirinin altında
olduğu düşünülünce
olduğu düşünülünce
01:10
most of that's going
to have to come from plants.
to have to come from plants.
19
58440
2320
bunların çoğunun bitkilerden
gelmesi gerekir.
gelmesi gerekir.
01:13
That percentage of 70 percent
20
61360
2696
Bu yüzde 70 oranda
01:16
does not take into consideration
the potential effects of climate change.
the potential effects of climate change.
21
64080
4216
iklim değişikliğinin olası etkileri
göz önünde bulundurulmamıştır.
göz önünde bulundurulmamıştır.
01:20
This is taken from a study by Dai
published in 2011,
published in 2011,
22
68320
4240
Bu, Dai tarafından 2011 yılında
yayınlanan bir çalışmadan alınmıştır,
yayınlanan bir çalışmadan alınmıştır,
01:25
where he took into consideration
23
73240
1936
burada iklim değişikliğinin
01:27
all the potential effects
of climate change
of climate change
24
75200
2376
tüm olası etkilerini göz önünde
bulundurarak ifade etmiş --
diğer şeyler yanında --
diğer şeyler yanında --
01:29
and expressed them --
amongst other things --
amongst other things --
25
77600
2136
01:31
increased aridity due to lack of rain
or infrequent rain.
or infrequent rain.
26
79760
4616
yağmurun olmaması veya seyrek olması
yüzünden artan çoraklık.
yüzünden artan çoraklık.
01:36
The areas in red shown here,
27
84400
1776
Burada kırmızı ile görülen alanlar
01:38
are areas that until recently
28
86200
2056
son zamana kadar
01:40
have been very successfully
used for agriculture,
used for agriculture,
29
88280
3176
çok başarılı bir şekilde tarım
için kullanılıyordu,
için kullanılıyordu,
01:43
but cannot anymore
because of lack of rainfall.
because of lack of rainfall.
30
91480
2400
fakat kuraklık nedeniyle artık
kullanılamıyor.
kullanılamıyor.
01:46
This is the situation
that's predicted to happen in 2050.
that's predicted to happen in 2050.
31
94640
2920
Bu durumun 2050 yılında
olması öngörülüyordu.
olması öngörülüyordu.
01:50
Much of Africa,
in fact, much of the world,
in fact, much of the world,
32
98840
2176
Afrika'nın çoğu bölgesinde,
aslında dünyanın
aslında dünyanın
01:53
is going to be in trouble.
33
101040
1896
birçok bölgesinde durum kötü olacak.
01:54
We're going to have to think of some
very smart ways of producing food.
very smart ways of producing food.
34
102960
3656
Gıda üretimi için birtakım akıllıca
yollar düşünmek zorunda olacağız.
yollar düşünmek zorunda olacağız.
01:58
And preferably among them,
some drought-tolerant crops.
some drought-tolerant crops.
35
106640
3296
Bunlar arasında tercihen
bazı kuraklığa dayanıklı tahıllar var.
bazı kuraklığa dayanıklı tahıllar var.
Afrika hakkında
hatırlanacak bir diğer şey de
hatırlanacak bir diğer şey de
02:01
The other thing
to remember about Africa is
to remember about Africa is
36
109960
2056
02:04
that most of their agriculture is rainfed.
37
112040
2800
tarımlarının çoğunluğunun
yağmura dayanmakta olduğu.
yağmura dayanmakta olduğu.
02:08
Now, making drought-tolerant crops
is not the easiest thing in the world.
is not the easiest thing in the world.
38
116080
3456
Kuraklığa dayanıklı tahıllar elde etmek
dünyanın en kolay işi değil.
dünyanın en kolay işi değil.
02:11
And the reason for this is water.
39
119560
2416
Bunun nedeni ise sudur.
02:14
Water is essential to life on this planet.
40
122000
3136
Su gezegenimizde yaşam
için vazgeçilmezdir.
için vazgeçilmezdir.
02:17
All living, actively
metabolizing organisms,
metabolizing organisms,
41
125160
4135
Mikroptan, size ve bana kadar,
yaşayan, aktif olarak metabolize
olan tüm organizmalar
olan tüm organizmalar
02:21
from microbes to you and I,
42
129320
2056
02:23
are comprised predominately of water.
43
131400
2336
baskın olarak sudan oluşmaktadırlar.
02:25
All life reactions happen in water.
44
133760
2536
Tüm hayat reaksiyonları suda olur.
02:28
And loss of a small amount
of water results in death.
of water results in death.
45
136320
3016
Suyun küçük bir miktar kaybı
ölümle sonuçlanır.
ölümle sonuçlanır.
02:31
You and I are 65 percent water --
46
139360
2056
Bizlerin yüzde 65'i sudan oluşmaktadır --
bunun yüzde 1'ini
kaybettiğimizde ise ölürüz.
kaybettiğimizde ise ölürüz.
02:33
we lose one percent of that, we die.
47
141440
1720
02:35
But we can make behavioral
changes to avoid that.
changes to avoid that.
48
143840
2720
Fakat bundan kaçınmak için davranışsal
değişiklikler yapabiliriz.
değişiklikler yapabiliriz.
02:39
Plants can't.
49
147920
1576
Bitkiler yapamazlar.
Onlar toprağa sıkışmış durumdadırlar.
02:41
They're stuck in the ground.
50
149520
1616
02:43
And so in the first instance they have
a little bit more water than us,
a little bit more water than us,
51
151160
3376
İlk başta bizden biraz
daha fazla suya sahiptirler,
daha fazla suya sahiptirler,
02:46
about 95 percent water,
52
154560
1256
yaklaşık yüzde 95 kadar su
ve bizden biraz daha
fazlasını kaybedebilirler,
fazlasını kaybedebilirler,
02:47
and they can lose
a little bit more than us,
a little bit more than us,
53
155840
2096
02:49
like 10 to about 70 percent,
depending on the species,
depending on the species,
54
157960
2960
türüne göre sadece kısa bir süreliğine
02:54
but for short periods only.
55
162000
1360
yaklaşık yüzde 10 ila 70 kadar.
02:56
Most of them will either try
to resist or avoid water loss.
to resist or avoid water loss.
56
164680
4176
Çoğu ya su kaybına direnecek
ya da önleyecektir.
ya da önleyecektir.
03:00
So extreme examples of resistors
can be found in succulents.
can be found in succulents.
57
168880
3936
Çok dirençli olanlara örnek olarak
sukulent (su depolayan bitkiler)
verilebilir.
verilebilir.
03:04
They tend to be small, very attractive,
58
172840
2816
Küçük ve çok çekicidirler,
03:07
but they hold onto their water
at such great cost
at such great cost
59
175680
2736
ama sularını öylesine büyük
bir bedelle tutarlar ki
bir bedelle tutarlar ki
03:10
that they grow extremely slowly.
60
178440
2000
son derece yavaş büyürler.
03:13
Examples of avoidance of water loss
are found in trees and shrubs.
are found in trees and shrubs.
61
181440
4576
Su kaybını önleyenlere örnek
ağaçlarda ve çalılarda bulunabilir.
ağaçlarda ve çalılarda bulunabilir.
03:18
They send down very deep roots,
62
186040
1576
Çok derinlere köklerini gönderip
yer altındaki su tedariklerini bulurlar
03:19
mine subterranean water supplies
63
187640
1696
03:21
and just keep flushing
it through them at all times,
it through them at all times,
64
189360
2456
ve durmadan içlerinden dolaştırıp
03:23
keeping themselves hydrated.
65
191840
1856
kendilerini sulu tutarlar.
03:25
The one on the right is called a baobab.
66
193720
1976
Sağdakine "baobab" adı verilmektedir.
03:27
It's also called the upside-down tree,
67
195720
2056
Baş aşağı ağaç adı da verilmektedir,
03:29
simply because the proportion
of roots to shoots is so great
of roots to shoots is so great
68
197800
3776
nedeni ise köklerin sürgünlere
oranı öylesine fazladır ki
oranı öylesine fazladır ki
03:33
that it looks like the tree
has been planted upside down.
has been planted upside down.
69
201600
2696
ağaç sanki baş aşağı
dikilmiş gibi görünür.
dikilmiş gibi görünür.
03:36
And of course the roots are required
for hydration of that plant.
for hydration of that plant.
70
204320
3240
Elbette kökler o bitkinin
sulu kalması için gereklidir.
sulu kalması için gereklidir.
03:40
And probably the most common strategy
of avoidance is found in annuals.
of avoidance is found in annuals.
71
208760
4520
Muhtemelen en çok görülen kaçınma
stratejisi bir yıllık bitkilerde bulunur.
stratejisi bir yıllık bitkilerde bulunur.
03:45
Annuals make up the bulk
of our plant food supplies.
of our plant food supplies.
72
213840
3176
Bir yıllıklar bitki besin tedariğinin
çoğunluğunu oluştururlar.
çoğunluğunu oluştururlar.
03:49
Up the west coast of my country,
73
217040
1696
Ülkemin batı kıyılarında
03:50
for much of the year
you don't see much vegetation growth.
you don't see much vegetation growth.
74
218760
3536
yılın büyük bir bölümünde bitki örtüsünün
büyüdüğünü görmezsiniz.
büyüdüğünü görmezsiniz.
03:54
But come the spring rains, you get this:
75
222320
2656
Ama bahar yağmurları gelince,
bunu elde edersiniz:
bunu elde edersiniz:
03:57
flowering of the desert.
76
225000
1240
Çölün çiçek açması.
03:59
The strategy in annuals,
77
227000
1856
Bir yıllıkların stratejisi
04:00
is to grow only in the rainy season.
78
228880
2360
sadece yağmurlu mevsimde büyümek.
04:03
At the end of that season
they produce a seed,
they produce a seed,
79
231960
2296
Mevsim sonunda kuru,
04:06
which is dry, eight to 10 percent water,
80
234280
2816
yüzde 8 ila 10'unun su olduğu,
04:09
but very much alive.
81
237120
1656
ama canlı bir tohum üretirler.
04:10
And anything that is
that dry and still alive,
that dry and still alive,
82
238800
2896
Kuru ve hâlâ canlı olan bir şeye
04:13
we call desiccation-tolerant.
83
241720
1480
kurumaya toleranslı denir.
04:15
In the desiccated state,
84
243840
1416
Kuruma durumunda
04:17
what seeds can do
is lie in extremes of environment
is lie in extremes of environment
85
245280
2656
tohumların yapabildiği şey
aşırı ortamlarda
aşırı ortamlarda
04:19
for prolonged periods of time.
86
247960
1656
çok uzun süre durmak.
04:21
The next time the rainy season comes,
87
249640
2216
Bir dahaki sefere yağmurlu
mevsim geldiğinde,
mevsim geldiğinde,
04:23
they germinate and grow,
88
251880
1496
filizlenirler ve büyürler,
04:25
and the whole cycle just starts again.
89
253400
1880
bütün döngü yeniden başlar.
04:28
It's widely believed that the evolution
of desiccation-tolerant seeds
of desiccation-tolerant seeds
90
256120
4056
Kurumaya toleranslı tohumların
evriminin çiçeklenen bitkilerin
evriminin çiçeklenen bitkilerin
04:32
allowed the colonization and the radiation
91
260200
2176
ya da kapalı tohumlu bitkilerin toprakta
04:34
of flowering plants,
or angiosperms, onto land.
or angiosperms, onto land.
92
262400
3520
kolonileşmesine ve yayılmasına
yol açtığına inanılıyor.
yol açtığına inanılıyor.
04:38
But back to annuals
as our major form of food supplies.
as our major form of food supplies.
93
266960
3160
Ancak ana besin kaynağımız olarak
bir yıllıklara dönelim.
bir yıllıklara dönelim.
04:42
Wheat, rice and maize form 95 percent
of our plant food supplies.
of our plant food supplies.
94
270800
4720
Buğday, pirinç ve mısır bitkisel besin
kaynağımızın yüzde 95'ini oluşturur.
kaynağımızın yüzde 95'ini oluşturur.
04:48
And it's been a great strategy
95
276480
1536
Bu çok iyi bir stratejiydi,
04:50
because in a short space of time
you can produce a lot of seed.
you can produce a lot of seed.
96
278040
3176
çünkü kısa zamanda çok fazla
tohum üretebilirsiniz.
tohum üretebilirsiniz.
Tohumlar enerji yönünden zengindir,
yani besin kalorisi çoktur,
yani besin kalorisi çoktur,
04:53
Seeds are energy-rich
so there's a lot of food calories,
so there's a lot of food calories,
97
281240
2620
04:55
you can store it in times of plenty
for times of famine,
for times of famine,
98
283884
3920
kıtlık zamanları için bolluk
zamanında depolayabilirsiniz,
zamanında depolayabilirsiniz,
05:00
but there's a downside.
99
288480
1240
ama bir dezavantajı var.
05:02
The vegetative tissues,
100
290560
1376
Bir yıllıkların
05:03
the roots and leaves of annuals,
101
291960
2176
bitkisel dokuları, kökleri ve yaprakları
05:06
do not have much
102
294160
1256
kalıtımsal direnç,
05:07
by way of inherent resistance,
avoidance or tolerance characteristics.
avoidance or tolerance characteristics.
103
295440
4096
kaçınma ve tolerans özellikleri
açısından çok fazla şeye sahip değildir.
açısından çok fazla şeye sahip değildir.
05:11
They just don't need them.
104
299560
1296
Onlara ihtiyaçları yoktur.
05:12
They grow in the rainy season
105
300880
1416
Yağmurlu mevsimde büyürler ve
yılın geri kalanında hayatta kalmalarına
yardımcı olmak için tohumu vardır.
yardımcı olmak için tohumu vardır.
05:14
and they've got a seed
to help them survive the rest of the year.
to help them survive the rest of the year.
106
302320
3376
05:17
And so despite concerted
efforts in agriculture
efforts in agriculture
107
305720
2696
Tarımda ekinlerin daha iyi
direnç, kaçınma ve tolerans
direnç, kaçınma ve tolerans
05:20
to make crops with improved properties
108
308440
2536
özellikleri olmasını sağlamak için
05:23
of resistance, avoidance and tolerance --
109
311000
2176
toplu çabalara rağmen --
05:25
particularly resistance and avoidance
110
313200
1896
özellikle de direnç ve kaçınma,
çünkü bunların nasıl işlediğini anlamak
için iyi modellerimiz vardı --
için iyi modellerimiz vardı --
05:27
because we've had good models
to understand how those work --
to understand how those work --
111
315120
2896
05:30
we still get images like this.
112
318040
2336
hâlâ bunun gibi görüntüler alırız.
05:32
Maize crop in Africa,
113
320400
1456
Afrika'daki mısır ekininde
05:33
two weeks without rain
114
321880
1416
iki haftalık yağmursuzluk
05:35
and it's dead.
115
323320
1200
ve ölüler.
05:37
There is a solution:
116
325560
1240
Bir çözümü var:
05:39
resurrection plants.
117
327520
1240
Dirilen bitkiler.
05:41
These plants can lose 95 percent
of their cellular water,
of their cellular water,
118
329320
3776
Bu bitkiler yüzde 95 kadar hücresel
sularını kaybedebilirler,
sularını kaybedebilirler,
05:45
remain in a dry, dead-like state
for months to years,
for months to years,
119
333120
3856
kuru, ölüye benzer durumda aylar
veya yıllar boyunca kalabilirler,
veya yıllar boyunca kalabilirler,
05:49
and give them water,
120
337000
1736
onlara su verdiğinizde,
yeşerirler ve tekrar büyümeye başlarlar.
05:50
they green up and start growing again.
121
338760
1880
05:53
Like seeds, these are
desiccation-tolerant.
desiccation-tolerant.
122
341560
3296
Tohumlar gibi bunlar da
kurumaya toleranslıdır.
kurumaya toleranslıdır.
05:56
Like seeds, these can withstand extremes
of environmental conditions.
of environmental conditions.
123
344880
4120
Tohumlar gibi aşırı çevresel
koşullara dayanabilirler.
koşullara dayanabilirler.
06:01
And this is a really rare phenomenon.
124
349760
2016
Bu gerçekten nadir bir olgu.
06:03
There are only 135 flowering
plant species that can do this.
plant species that can do this.
125
351800
4376
Bunu yapabilecek sadece 135
çiçek açan bitki türü vardır.
çiçek açan bitki türü vardır.
06:08
I'm going to show you a video
126
356200
1416
Size sırayla bu üç türün
06:09
of the resurrection process
of these three species
of these three species
127
357640
2616
dirilme süreciyle ilgili
06:12
in that order.
128
360280
1216
bir video göstereceğim.
06:13
And at the bottom,
129
361520
1256
En altta
ne kadar hızlı olduğuna dair
bir zaman ekseni görebilirsiniz.
bir zaman ekseni görebilirsiniz.
06:14
there's a time axis
so you can see how quickly it happens.
so you can see how quickly it happens.
130
362800
2736
06:56
(Applause)
131
404160
2040
(Alkış)
07:02
Pretty amazing, huh?
132
410240
1536
Oldukça harika, değil mi?
07:03
So I've spent the last 21 years
trying to understand how they do this.
trying to understand how they do this.
133
411800
4216
Son 21 senemi bunu nasıl yaptıklarını
anlamaya çalışarak harcadım.
anlamaya çalışarak harcadım.
07:08
How do these plants dry without dying?
134
416040
2400
Bu bitkiler ölmeden nasıl kuruyor?
07:11
And I work on a variety
of different resurrection plants,
of different resurrection plants,
135
419080
2776
Birçok sebeple sulu ve kurumuş hâlleri
07:13
shown here in the hydrated and dry states,
136
421880
2416
burada gösterilen farklı türde
dirilen bitkiler
dirilen bitkiler
07:16
for a number of reasons.
137
424320
1456
üzerinde çalıştım.
Bunlardan birisi, bu bitkilerin
her biri kuraklık toleranslı
her biri kuraklık toleranslı
07:17
One of them is that each
of these plants serves as a model
of these plants serves as a model
138
425800
2856
yapmak istediğim bir tahıl için
bir model teşkil ediyor.
bir model teşkil ediyor.
07:20
for a crop that I'd like
to make drought-tolerant.
to make drought-tolerant.
139
428680
2376
07:23
So on the extreme top left,
for example, is a grass,
for example, is a grass,
140
431080
2936
Örneğin, en üst solda çim var,
07:26
it's called Eragrostis nindensis,
141
434040
2256
"Eragrostis nindensis" adı verilir,
07:28
it's got a close relative
called Eragrostis tef --
called Eragrostis tef --
142
436320
2376
"Eragrostis tef" adında
yakın bir akrabası var --
yakın bir akrabası var --
07:30
a lot of you might know it as "teff" --
143
438720
2016
çoğunuz "teff" olarak bilebilirsiniz --
07:32
it's a staple food in Ethiopia,
144
440760
1736
Etiyopya'da temel bir gıdadır,
07:34
it's gluten-free,
145
442520
1256
glutensizdir
07:35
and it's something we would like
to make drought-tolerant.
to make drought-tolerant.
146
443800
3016
ve kuraklığa dayanıklı
yapmak istediğimiz bir şey.
yapmak istediğimiz bir şey.
07:38
The other reason for looking
at a number of plants,
at a number of plants,
147
446840
2416
Birçok bitkiye bakmamızın
bir diğer sebebi,
bir diğer sebebi,
en azından başında,
07:41
is that, at least initially,
148
449280
1376
şunu bulmak istedim:
Aynı şeyi mi yapmak istiyorlar?
Aynı şeyi mi yapmak istiyorlar?
07:42
I wanted to find out:
do they do the same thing?
do they do the same thing?
149
450680
2256
07:44
Do they all use the same mechanisms
150
452960
1696
Bütün o suyu kaybedip ölmemeyi
07:46
to be able to lose
all that water and not die?
all that water and not die?
151
454680
2576
başarmak için aynı
mekanizmayı mı kullanıyorlar?
mekanizmayı mı kullanıyorlar?
07:49
So I undertook what we call
a systems biology approach
a systems biology approach
152
457280
2696
Kurumaya toleransı kapsamlı
olarak anlamak için
olarak anlamak için
07:52
in order to get
a comprehensive understanding
a comprehensive understanding
153
460000
2176
sistem biyolojisi yaklaşımı
07:54
of desiccation tolerance,
154
462200
2016
denen şeyi benimsedim,
07:56
in which we look at everything
155
464240
1456
ki bununla molekülden
07:57
from the molecular to the whole plant,
ecophysiological level.
ecophysiological level.
156
465720
2912
bitkinin tamamına ekofizyolojik
seviyede her şeye bakarız.
seviyede her şeye bakarız.
08:00
For example we look at things like
157
468657
1634
Örneğin, kurudukça bitkinin
08:02
changes in the plant anatomy
as they dried out
as they dried out
158
470316
2197
anatomisindeki değişim ve ince yapı
08:04
and their ultrastructure.
159
472537
1239
gibi şeylere bakarız.
08:05
We look at the transcriptome,
which is just a term for a technology
which is just a term for a technology
160
473800
3176
Transkriptoma bakarız,
ki bu kurumaya karşı
ki bu kurumaya karşı
08:09
in which we look at the genes
161
477000
1416
açılıp kapanan genlere
08:10
that are switched on or off,
in response to drying.
in response to drying.
162
478440
2416
baktığımız teknoloji için bir ifadedir.
08:12
Most genes will code for proteins,
so we look at the proteome.
so we look at the proteome.
163
480880
3216
Çoğu gen proteinler için kodlayacaktır,
bu yüzden proteoma bakarız.
bu yüzden proteoma bakarız.
08:16
What are the proteins made
in response to drying?
in response to drying?
164
484120
2400
Kurumaya karşı proteinler ne yapar?
08:19
Some proteins would code for enzymes
which make metabolites,
which make metabolites,
165
487480
3896
Bazı proteinler metabolitleri oluşturan
enzimler için kodlayacaktır,
enzimler için kodlayacaktır,
08:23
so we look at the metabolome.
166
491400
1576
bu yüzden metaboloma bakarız.
08:25
Now, this is important
because plants are stuck in the ground.
because plants are stuck in the ground.
167
493000
3296
Bu önemlidir, çünkü
bitkiler yere çakılıdır.
bitkiler yere çakılıdır.
08:28
They use what I call
a highly tuned chemical arsenal
a highly tuned chemical arsenal
168
496320
4096
Çevrenin tüm stresinden
kendilerini korumak için
kendilerini korumak için
08:32
to protect themselves from all
the stresses of their environment.
the stresses of their environment.
169
500440
3416
çok iyi ayarlanmış kimyasal bir depo
dediğim şeyi kullanırlar.
dediğim şeyi kullanırlar.
08:35
So it's important that we look
170
503880
1496
Yani kurumaya dâhil olan
08:37
at the chemical changes
involved in drying.
involved in drying.
171
505400
2440
kimyasal değişikliklere bakmamız önemli.
08:40
And at the last study
that we do at the molecular level,
that we do at the molecular level,
172
508520
2656
Yaptığımız son araştırmada
moleküler seviyede
moleküler seviyede
08:43
we look at the lipidome --
173
511200
1256
lipidoma bakıyoruz --
08:44
the lipid changes in response to drying.
174
512480
2055
kurumaya karşılık olarak lipit değişiyor.
08:46
And that's also important
175
514559
1257
Bu da önemli,
08:47
because all biological membranes
are made of lipids.
are made of lipids.
176
515840
2815
çünkü tüm biyolojik membranlar
lipitlerden oluşmuştur.
lipitlerden oluşmuştur.
08:50
They're held as membranes
because they're in water.
because they're in water.
177
518679
2577
Membran olarak tutulurlar,
çünkü suyun içindeler.
çünkü suyun içindeler.
08:53
Take away the water,
those membranes fall apart.
those membranes fall apart.
178
521280
2240
Suyu alırsanız, bu membranlar bozulur.
08:56
Lipids also act as signals
to turn on genes.
to turn on genes.
179
524240
3040
Lipitler genleri açmak için
sinyal olarak da davranır.
sinyal olarak da davranır.
09:00
Then we use physiological
and biochemical studies
and biochemical studies
180
528200
2696
Sonra esasında diğer
çalışmalarımızda keşfettiğimiz
çalışmalarımızda keşfettiğimiz
09:02
to try and understand
the function of the putative protectants
the function of the putative protectants
181
530920
3216
varsayılan koruyucuların
fonksiyonunu anlayabilmek için
fonksiyonunu anlayabilmek için
09:06
that we've actually discovered
in our other studies.
in our other studies.
182
534160
2936
fizyolojik ve biyokimyasal
çalışmaları kullanıyoruz.
çalışmaları kullanıyoruz.
09:09
And then use all of that
to try and understand
to try and understand
183
537120
2176
Sonra da bitkinin doğal çevresiyle nasıl
başa çıktığını anlayabilmek için
tüm bunları kullanıyoruz.
tüm bunları kullanıyoruz.
09:11
how the plant copes
with its natural environment.
with its natural environment.
184
539320
2320
09:15
I've always had the philosophy that
I needed a comprehensive understanding
I needed a comprehensive understanding
185
543480
4336
Biyotik bir uygulamaya anlamlı
önerilerde bulunmak için
önerilerde bulunmak için
09:19
of the mechanisms of desiccation tolerance
186
547840
2256
kurumaya tolerans mekanizmasını
09:22
in order to make a meaningful suggestion
for a biotic application.
for a biotic application.
187
550120
3840
kapsamlı olarak anlamaya ihtiyacım
olduğu felsefesine hep sahiptim.
olduğu felsefesine hep sahiptim.
09:27
I'm sure some of you are thinking,
188
555000
1656
Eminim bazılarınız şöyle düşünüyor,
09:28
"By biotic application,
189
556680
1256
"Biyotik uygulamayla
09:29
does she mean she's going to make
genetically modified crops?"
genetically modified crops?"
190
557960
2920
genetik olarak değiştirilmiş
tahılları mı kastediyor?"
tahılları mı kastediyor?"
09:34
And the answer to that question is:
191
562240
1696
Bu soruya cevap şu:
09:35
depends on your definition
of genetic modification.
of genetic modification.
192
563960
2381
Genetik değişiklik
tanımınıza göre değişir.
tanımınıza göre değişir.
09:39
All of the crops that we eat today,
wheat, rice and maize,
wheat, rice and maize,
193
567200
2816
Bugün yediğimiz tüm mahsuller,
buğday, pirinç ve mısır
buğday, pirinç ve mısır
09:42
are highly genetically modified
from their ancestors,
from their ancestors,
194
570040
3216
atalarına göre genetik
olarak hayli değiştirilmişlerdir,
olarak hayli değiştirilmişlerdir,
ama onları genetik olarak
değiştirilmiş saymayız.
değiştirilmiş saymayız.
09:45
but we don't consider them GM
195
573280
1976
09:47
because they're being produced
by conventional breeding.
by conventional breeding.
196
575280
2640
Çünkü geleneksel üretimle
üretilmektedirler.
üretilmektedirler.
09:50
If you mean, am I going to put
resurrection plant genes into crops,
resurrection plant genes into crops,
197
578880
3776
Eğer dirilen bitkilerin genlerini
tahıllara koyacağımı düşünüyorsanız,
tahıllara koyacağımı düşünüyorsanız,
09:54
your answer is yes.
198
582680
1296
cevabım evet.
09:56
In the essence of time,
we have tried that approach.
we have tried that approach.
199
584000
3136
Zaman içinde bu yaklaşımı denedik.
09:59
More appropriately,
some of my collaborators at UCT,
some of my collaborators at UCT,
200
587160
2856
Daha da önemlisi, UCT'de
bazı işbirliği yaptığım kişiler,
bazı işbirliği yaptığım kişiler,
10:02
Jennifer Thomson, Suhail Rafudeen,
201
590040
1936
Jennifer Thomson, Suhail Rafudeen
10:04
have spearheaded that approach
202
592000
1616
bu yaklaşıma önayak oldular
ve size yakında bazı veriler göstereceğim.
10:05
and I'm going to show you some data soon.
203
593640
1953
10:09
But we're about to embark
upon an extremely ambitious approach,
upon an extremely ambitious approach,
204
597200
4016
Ancak son derece hırslı
bir yaklaşıma girişmek üzereyiz,
bir yaklaşıma girişmek üzereyiz,
10:13
in which we aim to turn on
whole suites of genes
whole suites of genes
205
601240
3456
ki her tahılda hâlihazırda mevcut olan
10:16
that are already present in every crop.
206
604720
2696
gen takımının hepsini açmayı hedefliyoruz.
10:19
They're just never turned on
under extreme drought conditions.
under extreme drought conditions.
207
607440
2905
Çok kurak koşullarda hiç açılmadılar.
10:22
I leave it up to you to decide
208
610800
1456
Bunlara genetik modifiyeli
denip denmemesine karar vermeyi
size bırakıyorum.
size bırakıyorum.
10:24
whether those should be called GM or not.
209
612280
1953
10:27
I'm going to now just give you
some of the data from that first approach.
some of the data from that first approach.
210
615560
3456
Şimdi size bu ilk yaklaşımdan
bazı veriler sunacağım.
bazı veriler sunacağım.
10:31
And in order to do that
211
619040
1256
Bunu yapmak için
10:32
I have to explain a little bit
about how genes work.
about how genes work.
212
620320
2656
genlerin nasıl işlediğini
biraz açıklamam lazım.
biraz açıklamam lazım.
Muhtemelen hepiniz biliyorsunuz ki
10:35
So you probably all know
213
623000
1256
10:36
that genes are made
of double-stranded DNA.
of double-stranded DNA.
214
624280
2056
genler çift sarmallı DNA'dan oluşmuştur.
10:38
It's wound very tightly into chromosomes
215
626360
1936
Vücudunuzdaki veya
bir bitkinin gövdesindeki
bir bitkinin gövdesindeki
10:40
that are present in every cell
of your body or in a plant's body.
of your body or in a plant's body.
216
628320
3160
her hücrede mevcut olan
kromozomlara sıkıca bağlıdırlar.
kromozomlara sıkıca bağlıdırlar.
10:44
If you unwind that DNA, you get genes.
217
632080
3080
Eğer bu DNA'yı açarsanız,
genleri bulursunuz.
genleri bulursunuz.
10:47
And each gene has a promoter,
218
635840
2456
Her genin, sadece bir
açma-kapama düğmesi olan
açma-kapama düğmesi olan
10:50
which is just an on-off switch,
219
638320
2376
bir başlatıcısı,
10:52
the gene coding region,
220
640720
1416
gen kodlama bölgesi
10:54
and then a terminator,
221
642160
1256
ve sonra bu genin sonu olduğunu
10:55
which indicates that this is the end
of this gene, the next gene will start.
of this gene, the next gene will start.
222
643440
3600
ve diğer genin başladığını
belirten bir sınırlayıcısı var.
belirten bir sınırlayıcısı var.
10:59
Now, promoters are not
simple on-off switches.
simple on-off switches.
223
647720
2896
Başlatıcılar basit açma-kapama
düğmeleri değildir.
düğmeleri değildir.
11:02
They normally require
a lot of fine-tuning,
a lot of fine-tuning,
224
650640
2696
Normalde çok fazla
ince ayar gerektirirler,
ince ayar gerektirirler,
11:05
lots of things to be present and correct
before that gene is switched on.
before that gene is switched on.
225
653360
4040
gen açılmadan önce birçok şey
mevcut ve doğru olmalı.
mevcut ve doğru olmalı.
11:10
So what's typically done
in biotech studies
in biotech studies
226
658240
3056
Biyoteknoloji araştırmalarında
tipik olarak yapılan şey,
tipik olarak yapılan şey,
nasıl açılacağını bildiğimiz
11:13
is that we use an inducible promoter,
227
661320
1816
uyarılabilir bir başlatıcı kullanmak.
11:15
we know how to switch it on.
228
663160
1576
11:16
We couple that to genes of interest
229
664760
2016
Bunu ilgilendiğimiz genle birleştirip
bir bitkiye koyarız ve bitkinin
nasıl cevap verdiğine bakarız.
nasıl cevap verdiğine bakarız.
11:18
and put that into a plant
and see how the plant responds.
and see how the plant responds.
230
666800
2680
11:22
In the study that I'm going
to talk to you about,
to talk to you about,
231
670120
2576
Size bahsedeceğim çalışmada,
işbirliği yaptığım kişiler dirilen
bir bitkide keşfettiğimiz
bir bitkide keşfettiğimiz
11:24
my collaborators used
a drought-induced promoter,
a drought-induced promoter,
232
672720
2456
11:27
which we discovered
in a resurrection plant.
in a resurrection plant.
233
675200
2416
kuraklık uyarılmış
başlatıcıları kullandılar.
başlatıcıları kullandılar.
11:29
The nice thing about this promoter
is that we do nothing.
is that we do nothing.
234
677640
3136
Bu başlatıcı ile ilgili olarak
güzel olan şey bir şey yapmamamız.
güzel olan şey bir şey yapmamamız.
11:32
The plant itself senses drought.
235
680800
2080
Bitkinin kendisi kuraklığı hissediyor.
11:35
And we've used it to drive antioxidant
genes from resurrection plants.
genes from resurrection plants.
236
683600
5096
Bunu dirilen bitkilerden antioksidan
genleri sürmek için kullandık.
genleri sürmek için kullandık.
11:40
Why antioxidant genes?
237
688720
1856
Neden antioksidan genler?
11:42
Well, all stresses,
particularly drought stress,
particularly drought stress,
238
690600
3056
Bütün stresler,
özellikle de kuraklık stresi
özellikle de kuraklık stresi
11:45
results in the formation of free radicals,
239
693680
2296
serbest radikallerin veya
reaktif oksijen türlerinin
reaktif oksijen türlerinin
11:48
or reactive oxygen species,
240
696000
2336
oluşmasıyla sonuçlanır,
ki bunlar oldukça zarar vericidir
ve ekin ölümlerine neden olabilir.
ve ekin ölümlerine neden olabilir.
11:50
which are highly damaging
and can cause crop death.
and can cause crop death.
241
698360
2720
11:53
What antioxidants do is stop that damage.
242
701680
2600
Antioksidanların yaptığı şey,
bu zararı durdurmaktır.
bu zararı durdurmaktır.
11:57
So here's some data from a maize strain
that's very popularly used in Africa.
that's very popularly used in Africa.
243
705360
3896
İşte burada Afrika'da çok kullanılan
bir mısır türünden birtakım veriler var.
bir mısır türünden birtakım veriler var.
12:01
To the left of the arrow
are plants without the genes,
are plants without the genes,
244
709280
3296
Okun solunda gensiz bitkiler var,
12:04
to the right --
245
712600
1256
sağda --
12:05
plants with the antioxidant genes.
246
713880
2056
antioksidan genleri olan bitkiler.
12:07
After three weeks without watering,
247
715960
1816
Su vermeden geçen üç haftadan sonra,
12:09
the ones with the genes
do a hell of a lot better.
do a hell of a lot better.
248
717800
2480
genleri olanlar çok daha iyi durumda.
12:13
Now to the final approach.
249
721720
1336
Şimdi de son yaklaşım.
12:15
My research has shown
that there's considerable similarity
that there's considerable similarity
250
723080
3536
Araştırmam, tohumlarda kuruma
toleransı ile dirilen bitkilerin
toleransı ile dirilen bitkilerin
12:18
in the mechanisms of desiccation tolerance
in seeds and resurrection plants.
in seeds and resurrection plants.
251
726640
4416
mekanizmasında dikkat çekici
benzerlikler olduğunu gösterdi.
benzerlikler olduğunu gösterdi.
Bundan dolayı şu soruyu soruyorum,
12:23
So I ask the question,
252
731080
1416
12:24
are they using the same genes?
253
732520
1440
aynı genleri mi kullanıyorlar?
12:26
Or slightly differently phrased,
254
734480
2256
Ya da biraz farklı ifade edersek,
12:28
are resurrection plants using genes
evolved in seed desiccation tolerance
evolved in seed desiccation tolerance
255
736760
4496
dirilen bitkiler kökleri ve yapraklarında
tohum kuruma toleransıyla evrilmiş
tohum kuruma toleransıyla evrilmiş
genleri mi kullanıyorlar?
12:33
in their roots and leaves?
256
741280
1256
12:34
Have they retasked these seed genes
257
742560
2056
Dirilen bitkilerin kökleri
ve yapraklarında
ve yapraklarında
bu tohum genleri tekrar mı
görevlendirilmiş?
görevlendirilmiş?
12:36
in roots and leaves
of resurrection plants?
of resurrection plants?
258
744640
2040
12:39
And I answer that question,
259
747760
1856
Bu soruyu grubumda yapılan
bir sürü araştırmanın
ve Hollanda'dan Henk Hilhorst,
ve Hollanda'dan Henk Hilhorst,
12:41
as a consequence of a lot
of research from my group
of research from my group
260
749640
2416
12:44
and recent collaborations from a group
of Henk Hilhorst in the Netherlands,
of Henk Hilhorst in the Netherlands,
261
752080
3536
Birleşik Devletler'den Mel Oliver
ve Fransa'dan Julia Buitink'ten
ve Fransa'dan Julia Buitink'ten
12:47
Mel Oliver in the United States
262
755640
1576
oluşan bir grupla yeni yapılan
12:49
and Julia Buitink in France.
263
757240
2600
bir işbirliğinin sonucu
olarak cevaplıyorum.
olarak cevaplıyorum.
12:51
The answer is yes,
264
759880
1416
Cevap evet,
12:53
that there is a core set of genes
that are involved in both.
that are involved in both.
265
761320
2856
her ikisinde de mevcut
ana gen seti bulunuyor.
ana gen seti bulunuyor.
12:56
And I'm going to illustrate this
very crudely for maize,
very crudely for maize,
266
764200
3416
Bunu mısır için kabaca göstereceğim,
12:59
where the chromosomes below the off switch
267
767640
2416
ki burada kapama düğmesinin
altındaki kromozomlar
altındaki kromozomlar
13:02
represent all the genes that are required
for desiccation tolerance.
for desiccation tolerance.
268
770080
3575
kuruma toleransı için gerekli
genlerin tümünü temsil eder.
genlerin tümünü temsil eder.
13:05
So as maize seeds dried out
at the end of their period of development,
at the end of their period of development,
269
773680
4256
Mısır tohumları gelişim dönemlerinin
sonunda kuruduklarında,
sonunda kuruduklarında,
13:09
they switch these genes on.
270
777960
1360
bu genleri açarlar.
13:12
Resurrection plants
switch on the same genes
switch on the same genes
271
780680
2896
Dirilen bitkiler aynı genleri
13:15
when they dry out.
272
783600
1656
kuruduklarında açarlar.
13:17
All modern crops, therefore,
273
785280
1776
Bundan dolayı tüm modern tahılların
kökleri ve yapraklarında
bu genler bulunmaktadır,
bu genler bulunmaktadır,
13:19
have these genes
in their roots and leaves,
in their roots and leaves,
274
787080
2056
13:21
they just never switch them on.
275
789160
1736
ama bunları hiç açmazlar.
13:22
They only switch them on in seed tissues.
276
790920
1960
Sadece tohum dokularında açarlar.
13:25
So what we're trying to do right now
277
793440
1736
Şu an yapmaya çalıştığımız şey,
13:27
is to understand the environmental
and cellular signals
and cellular signals
278
795200
2616
tahıllarda bu süreci taklit etmek için
13:29
that switch on these genes
in resurrection plants,
in resurrection plants,
279
797840
2440
dirilen bitkilerdeki
bu genleri açan çevresel
bu genleri açan çevresel
13:33
to mimic the process in crops.
280
801280
1760
ve hücresel sinyalleri anlamak.
13:35
And just a final thought.
281
803680
1736
Ve son bir görüş.
13:37
What we're trying to do very rapidly
282
805440
2216
Hızlıca yapmaya çalıştığımız şey,
13:39
is to repeat what nature did
in the evolution of resurrection plants
in the evolution of resurrection plants
283
807680
3816
dirilen bitkilerin evriminde doğanın
10 ila 40 milyon yıl kadar önce
10 ila 40 milyon yıl kadar önce
13:43
some 10 to 40 million years ago.
284
811520
1840
yaptığı şeyi tekrar etmek.
13:46
My plants and I thank you
for your attention.
for your attention.
285
814160
2496
Bitkilerim ve ben dikkatiniz
için teşekkür ederiz.
için teşekkür ederiz.
13:48
(Applause)
286
816680
6235
(Alkış)
ABOUT THE SPEAKER
Jill Farrant - Professor of molecular and cell biologyJill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates.
Why you should listen
A professor of molecular and cell biology at the University of Cape Town (UCT) in South Africa, Jill Farrant researches the remarkable (and little known) world of resurrection plants. These are plants that can survive extreme drought, “resurrecting” when moistened or irrigated. If we can better understand their natural preservation mechanisms and their key protectants, she suggests, it could help us develop more drought-tolerant crops to feed populations in increasingly dry and arid climates around the world. Her research may also have medical applications.
Farrant was the African/Arab States recipient of the 2012 L'Oreal-UNESCO Award for Women in Science, one of only five scientists worldwide who were selected by an international jury as "researchers who will have a major impact on society and help light the way to the future." In 2009, she was awarded an A-rating by the National Research Foundation (the first female researcher at UCT ever to receive such a rating) as well as being made a member of the UCT College of Fellows.
Jill Farrant | Speaker | TED.com