Haploid Bitki Üretimi Nasıl Yapılır?

Somatik hücrelerindeki kromozom sayısı, ait oldukları bitki türünün gamet hücrelerinde bulunan kromozom sayısı kadar olan bitkilere haploid bitkiler adı verilmektedir.  Haploid bitkilerin kromozom sayılarının katlanması sayesinde %100 homozigot saf hatlar elde edilebilmektedir. Böylece uzun yıllara gereksinim duyan saflaştırma işlemi, birkaç ay gibi kısa bir sürede yapılabilmekte; kombinasyon ıslahı ve F1 hibrit çeşit ıslahı programlarında zaman yönünden önemli düzeyde kazanç sağlanabilmektedir.

Haploid bitkilerin;

1. Genetik,
2. Moleküler biyoloji,
3. Fizyoloji gibi temel bilimler veya
4. Bitki yetiştirme ve ıslahı gibi uygulamalı bilimlerle ilgili konularda sağlamış oldukları avantajlarını sıralamak mümkündür.

Avantajları

1. Tam bir homozigotiyi çok kısa bir sürede elde olanağını sunmasıdır.
2. Klasik yöntemlerle homozigotiye ulaşmanın zor olduğu lahana ve çilek gibi türlerde dihaploidizasyon yöntemi kullanılarak bu sorun bir generasyonda çözülebilir.
3. Çok yıllık meyve ağaçları ve orman bitkileri gibi tohumdan çiçeklenmeye kadar oldukça uzun bir gençlik kısırlığı olan türlerde de haploidizasyon önem kazanmaktadır.
4. Dihaploid bitkilerden elde edilen safhatlar F1 hibrit çeşit ıslahında ebeveyn olarak kullanılabilirler.
5. Kombinasyon ıslahında da sonuca çok kısa sürede ulaşmayı sağlayan haploidi sayesinde, F1 kademesindeki melez bitkilerden haploid çekerek; farklı genotiplerde bulunan ve tek bir genotipte toplanması arzu edilen özelliklere sahip bitkiler kazanmak mümkündür.
6. Haploidizasyon resesif mutasyonların açığa çıkartılmasında başvurulan en etkin yöntemdir.
7. Haploid bitkiler, somatik hibridizasyon işleminin diploid protoplastlara göre daha kolay yapılabilmesine olanak tanımaktadır.
8. Haploidler ve bunların katlanması ile geliştirilen dihaploidler sitolojik fizyolojik ve genetik açıdan önemli deneysel materyallerdir.
9. Islah etkinliğinin artırılması, haploidizasyonun sağladığı en önemli avantajlar arasındadır.
10. Yonca ve patates gibi tetraploidlerin bulunduğu türlerde haploidizasyon, diploid bitkilerin üretiminde kullanılabilmektedir.
11. Kendilemenin olanaksız olduğu bazı dioik türlerde haploid uyartımı ve bunu takip eden kromozom katlamasıyla saf erkek bitkiler elde etmek mümkündür.Kuşkonmaz bu uygulama için iyi bir örnektir.. 
12. Haploid bitkiler hastalıklara dayanıklılık çalışmalarında zaman,yer ve maddi kazanç sağlamaktadır.
13. Diploid hatların güncel uygulamalarından biri de gen haritalarının çıkartılmasında kullanımlarıdır.

Haploid bitkiler, bazı bitki türlerinde çeşitli doğal yollarla kendiliğinden oluşabilmektedir. Bunlar beş ana grupta özetlenebilir. Bunlardan ilki ‘ginogenesis’ olarak adlandırılmaktadır. Bu durumda yumurta hücresi döllenme olmaksızın zigot gibi bölünmeye başlayarak haploid yapıda bir embriyo oluşturur. Dişi eşey hücresi ile erkek eşey hücresi birleşmediği halde; embriyo kesesi sekonder çekirdekleri ile polen generatif çekirdeği birleşerek embriyonun gelişip çimlenebilmesi için gereksinim duyacağı endospermi oluştururlar.

Haploidlerin oluştuğu diğer yolda ise yumurta hücresinin döllenmesinden önce, dişi eşey hücresinin çekirdeği kaybolur veya inaktif hale geçer. Bu yolla oluşan haploidler, hücrelerinde yalnızca erkek gametin kromozom takımını içerdiklerinden bu olaya ‘androgenesis’ adı verilmektedir.

Erkek ve dişi eşey hücrelerinin birleşerek embriyo oluşumuna katılmasının söz konusu olduğu, fakat çekirdeksel erimenin gerçekleşmediği ‘semigami’ durumunda ise ana ve babaya ait sektörlerin bulunduğu haploid bitkiler oluşmaktadır. Dördüncü yol olan ‘poliembriyoni’ durumunda, normal döllenme sonucu zigot bölünmeye başlar. Ancak döllenmiş yumurta hücresinin yanındaki sinerjit hücrelerinden biri de bölünerek gelişir ve haploid embriyo haline geçer. Böylece yeni oluşan tohum içinde biri diploid diğeri haploid olan iki embriyo bulunur. Biberde ve şeftalide poliembriyoni yolu ile haploid bitkiler oluşabilmektedir.

Beşinci haploid oluşum yolunda, yumurta hücresi ile polen generatif çekirdeği birleşirler ve döllenme olur. Ancak embriyo gelişmesinin ilk devrelerinde ebeveynlerden birine, genellikle babaya ait kromozomlar elimine olur ve gelişen embriyo n sayıda kromozom içerir. Bu şekildeki haploid oluşumuna da ‘kromozom eliminasyonu’ adı verilir.

Günümüzde haploid bitkilerin elde edilebilmesi için en etkin ve verimli yöntemler; erkek veya dişi gametlerin başlangıç materyali olarak kullanıldığı tekniklerle sınırlı kalmaktadır. Bir türün normal kromozom sayısının yarısına (n) sahip olan eşey hücreleri yani gametlerden yararlanılarak; o türün gametik kromozom sayısını taşıyan bitkilerin elde edilmesine ‘haploidizasyon’ adı verilmektedir.

Haploid bitkiler, morfolojik görünümleri bakımından diploidlere göre daha küçük yapılıdırlar. Haploid bitkilerin boyları daha kısa yaprakları dar ve küçüktür. Haploid bitkilerin ıslah programlarında kullanılabilmeleri için yeniden verimli diploid bitkilere dönüştürülmesi gerekmektedir. Haploid bir bitkinin kromozomlarının bazı kimyasal maddeler yardımıyla veya spontan olarak katlanması sonucunda ait olduğu türün kromozom sayısına (2n) yeniden kavuşturulması, böylece mutlak homozigot bitkilerin elde edilmesine yaygın olarak ‘dihaploidizasyon’ adı verilmektedir. Dihaploidizasyon yoluyla bir bitki materyalinin kısa bir süre içerisinde durağan hale getirilerek ıslah programlarında kullanılması günümüzde arpa, buğday, mısır, çeltik, kolza, biber, patlıcan, kavun, hıyar gibi birçok bitki türünde başarıyla uygulanmaktadır.