Genetic Potential of Grapevine in Türkiye

Year 2024, , 9 - 25, 30.05.2024

Burçak İşçi , Ahmet Altındişli

https://doi.org/10.18615/anadolu.1393333

Abstract

Grape cultivation and viticulture, have been practiced since ancient times and make grape one of the oldest cultivated fruit species in the world, holding an important place in the social and economic structure of Eastern and Western civilizations in every period. It was determined as a result of archaeological excavations that the origin of Anatolian viticulture dates back to 3500 B.C. Two of the eight gene centers determined by Vavilov in the distribution of plant gene centers around the world (Near East and Mediterranean) intersect on the territory of Türkiye. Our country has a very rich vine genetic potential, both for wild vine (Vitis vinifera ssp. sylvestris) and cultivated vine (V. vinifera ssp. sativa), which means that Türkiye is the homeland of grapes. Due to its geographical location, Türkiye has ecological conditions that can be considered ideal for the cultivation of table and wine grape varieties. On the basis of research in the field of viticulture, the protection of existing genetic resources and ensuring sustainability should be prioritized. Plant genetic resources are strategic resources for sustainable plant production and are critical to maintaining food security today and in the future. Studies have been carried out by many researchers from the past to the present regarding the identification of grapevine genetic resources available in our country. Studies on determining our grapevine genetic resources started with ampelographic studies and continued with the use of biochemical markers, and today they are continued with the use of DNA markers. In this review, our grapevine genetic resources and their importance are described.

Keywords

Vine, viticulture, genetic resource, Türkiye.

Genetic Potential of Grapevine in Türkiye

Abstract

Çok eski çağlardan beri yetiştiriciliği yapılan asma ve bağcılık kültürü, her dönemde Doğu ve Batı uygarlıklarının sosyal ve ekonomik yapısında önemli bir yer tutan, dünyanın kültürü yapılan en eski meyve türlerinden biridir. Arkeolojik kazılar sonucunda Anadolu bağcılığının kökeninin M.Ö. 3500 yıllarına kadar uzandığı tespit edilmiştir. Vavilov'un bitki gen merkezlerinin dünya üzerindeki dağılımında belirlediği 8 gen merkezinden ikisi (Yakın Doğu ve Akdeniz) Türkiye toprakları üzerinde kesişmektedir. Ülkemiz hem yabani asma (Vitis vinifera ssp. sylvestris) hem de kültür asması (V.vinifera ssp. sativa) için çok zengin bir asma genetik potansiyeline sahiptir. Türkiye, coğrafi konumu nedeniyle sofralık ve şaraplık üzüm çeşitlerinin yetiştirilmesi için ideal sayılabilecek ekolojik koşullara sahiptir. Bağcılık alanındaki araştırmalar temelinde, mevcut genetik kaynakların korunması ve sürdürülebilirliğin sağlanmasına öncelik verilmelidir. Bitki genetik kaynakları, sürdürülebilir bitkisel üretim için stratejik kaynaklardır ve bugün ve gelecekte gıda güvenliğinin sağlanması için kritik öneme sahiptir. Ülkemizde mevcut asma genetik kaynaklarının belirlenmesine yönelik geçmişten günümüze birçok araştırmacı tarafından çalışmalar yürütülmüştür. Asma genetik kaynaklarımızın belirlenmesine yönelik çalışmalar ampleografik çalışmalarla başlamış, biyokimyasal markörlerin kullanımı ile devam etmiş ve günümüzde DNA markörlerinin kullanımı ile sürdürülmektedir. Bu derlemede asma genetik kaynaklarımızdan ve bunların öneminden bahsedilmiştir.

Keywords

Vine, viticulture, genetic resource, Türkiye

References

• Adak, M. S., and G. Akbaba. 1989. Gıda günlüğü. Osman Tosun Gen Bankası. Bilim ve Teknik 28-29.
• Adıgüzel, P., and İ. Solmaz. 2023. Türkiye’de bitki genetik kaynaklarının mevcut durumu ve korunması. Turkish Journal of Agricultural Research 10(3): 352-360.
• Ağaoğlu, Y. S. 1999. Bilimsel ve Uygulamalı Bağcılık (Cilt l): Asma Biyolojisi. Kavaklıdere Eğitim Yayınları, Ankara.
• Ağaoğlu, Y. S. 2002. Bilimsel ve Uygulamalı Bağcılık (Cilt 2): Asma Fizyolojisi. Kavaklıdere Eğitim Yayınları, Ankara.
• Ağaoğlu, Y. S., and A. Ergül. 1999. Amasya üzüm çeşidi ekotiplerinin RAPD markörler ile genetik tanımlanmaları. Türkiye III. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi, Ankara Üniversitesi Basımevi, Ankara.
• Anonymous. 2014. Genebank standards for plant genetic resources for food and agriculture. FAO E-ISBN 978-92-5-108262-1 5: 65-109.
• Anonymous. 2015. Çölleşme/Arazi bozulumu ve kuraklıkla mücadele terimler sözlüğü. https://www.tarim orman.gov.tr/CEM/Belgeler/collesme%20belgeleri%20arsiv/Sayfa02/CollesmeSozluk.pdf (access date: 22.04.2022)
• Anonymous. 2017. Dökümantasyon Projesi. Türkiye arazi gen bankası veri tabanı kayıtları. Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü.
• Anonymous. 2019. Türkiye’nin biyoçeşitliliği: genetik kaynakların sürdürülebilir tarım ve gıda sistemlerine katkısı. Ankara. 222s. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
• Arroyo-Garcia, R., Ruiz-Garcia, L., and L. Bolling. 2006. Mültiple origins of cultivated grapevine (Vitis vinifera L. ssp. sativa) based on chloroplast DNA polymorphisms. Moi. Ecoi., 15: 3707-3714.
• Aslan, K. A. 2018. Mardin, Siirt, Şırnak illerine ait asma gen kaynaklarının SSR’a dayalı genetik karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi. Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Aslantaş, Ş. 2010. Batı Akdeniz üzüm çeşitlerinin moleküler karakterizasyonu ve ülke asma kaynakları ile genetik ilişkisi. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi Biyoteknoloji Enstitüsü, Ankara.
• Aşık, M. 2019. Manisa ili’nde yetiştirilen Mevlana, Razakı, Sultani Çekirdeksiz ve Şika üzüm çeşitlerinin bazı ampelografik özellikleri ve ISSR markırları ile tanımlanması. Yüksek Lisans Tezi. Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarımsal Bilimler Anabilim Dalı, Manisa.
• Atik, A. D., M. Öztekin, and F. Erkoç. 2010. Biyoçeşitlilik ve Türkiye'deki endemik bitkilere örnekler. Gazi University Journal of Gazi Educational Faculty (GUJGEF) 30(1).
• Aykas, L., G. Kafa, M. Uzun, A. Doğan, M. Özdemir, R. Uğur, E. Küçük, T. Seymen, H. Vurgun, H.İ. Balık, M. Çiçek, Ş. Sarıçam, A. Ayar, İ. Macit, N. Gültekin, M. Kesgin, K. Özyurt, T. Uysal ve H. Kaya. 2018. Türkiye arazi gen bankaları. ANADOLU Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi 28 (2): 76-87.
• Balık, H. İ. 2017. Biyolojik çeşitlilik ve genetik kaynaklar araştırmaları eğitim sunusu. 52 slayt. Baykul, A. ve G. Söylemezoğlu. 2023. Eskişehir ilinde yetiştirilen üzüm çeşitlerinin SSR markörler ile tanımlanması. Bahçe 52 (Özel Sayı 1): 18–23.
• Boz, Y., T. Uysal, A. S. Yaşasın, A. Gündüz, G. G. Avcı, , M. Sağlam, T. Kıran ve L. Öztürk. 2012. Türkiye asma genetik kaynakları. Tekirdağ Bağcılık Araştırma İstasyonu. T.C. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü.
• Çelik, H., Y. S. Ağaoğlu, Y. Fidan, B. Marasalı ve G. Söylemezoğlu. 1998. Genel Bağcılık. Sunfıdan A.Ş., Mesleki Kitaplar Serisi: l, Fersa Matbaacılık San. ve Tic. Ltd. Şti., Ankara.
• Çelik, H. ve C. Karanis. 1998. Amasya yöresinde yetiştirilen bazı üzüm çeşitlerinin ampelografik özelliklerinin saptanması üzerine bir araştırma. IV. Bağcılık Sempozyumu, Yalova.
• Çelik, S., E. Bahar, İ. Korkutal ve K. Demir. 2005. Türkiye'de doğal olarak yetişen yabani asmanın (V. vinifera ssp. silvestris) tanımlanması ve üretimde kullanılabilme olanakları üzerine araştırma. Türkiye 6. Bağcılık Sempozyumu. 19-23 Eylü 2005. Tekirdağ. s. 22-31.
• Çetiner, E. 1981. Türkiye Bitki Genetik Kaynakları Meyve ve Bağ Envanteri. Ege Böl. Zir. Ara. Ens. Yay. No. 19. Menemen.
• Demirel, Ö., M. B. Bingöl Bulut, and T. G. Aydoğan. 2022. A review on botanic gardens. Biodiversity Studies (BiSt) 1(2): 75-83. https://doi.org/10.56494/ dnbgt.2022.10.
• Dilli, Y. ve A. Altındişli. 2011. Gemre çeşitleriyle Pembe Gemre klonlarının SSR markörlerle moleküler ve ampelografik özelliklerinin karşılaştırılması. Türkiye VI. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi. 4-8 Ekim 2011. Şanlıurfa.
• Ekim, T. 2005. Türkiye’nin Biyolojik Zenginlikleri. Türkiye Çevre Vakfı Yayınları, Yayın No: 170. Önder Matbaası. Ankara.
• Engelmann, F. 1997. Importance of desiccation for the cryopreservation of recalcitrant seed and vegetatively propagated species. Plant Genetic Resources, Newsletter 112: 9-18.
• Engelmann, F. 2000. Importance of cryopreservation for the conservation of plant genetic resources. pp. 8-20. In: F. Engelmann, and H. Takagi (Eds.). Cryopreservation of Tropical Plant Germplasm-Current Research Progress and Applications. JIRCAS, Tsukuba, Japan, & IPGRI, Rome. Italy.
• Engels, J. M. M., and F. Engelmann. 2002. Botanic gardens and agricultural genebanks: Building on complementary strengths for more effective global conservation of plant genetic resources. Plant Gene. Resour. Newslett. 131: 49-54.
• Ergül, A., G. Perez-Rivera, G. Söylemezoğlu, K. Kazan, and R. Arroyo-Garcia. 2011. Genetic diversity in Anatolian wild grapes (Vitis vinifera subsp. sylvestris) estimated by SSR markers. Plant Genetic Resources: Characterization and Utilization, 9(3): 375–383.
• Fidan, Y., 1985. Özel Bağcılık. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Yayın No: 930, Ankara.
• Graham, L. E., J. M. Graham, and L.W. Wilcox. 2004. Bitki Biyolojisi. Çeviri Editörü: Kani Işık, Ankara: Palme Yayınları.
• Harutyunyan, M., and M. Malfeito-Ferreira. 2022. The rise of wine among ancient civilizations across the Mediterranean basin. Heritage 5(2): 788-812. https://doi.org/10.3390/ heritage5020043.
• İlhan, D. 2017. Bitki biyoteknolojisinde genetik kaynakların önemi. Kafkas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 10(2): 134-144.
• İşçi, B., and A. Altındişli. 2017. Ampelographic characterizatıon of Turkish indigenous grape accessions and European cultivars (Vitis vinifera L.). Int. J. Agric. Environ. Food Sci., 1: 1-16.
• İşçi, B., and Y. Dilli, 2014. Characterization of autochthonous grapevine cultivars (Vitis vinifera L.) from the Aegean region of Turkey using Simple Sequence Repeats (SSRs). The Journal of Agricultural Sciences (JAS) 21: 538-545.
• Kaplan, N. ve B. Sayal. 2013. Bahçe bitkileri araştırmalarının geçmişi, bugünü ve geleceği. Bahçe Haber 2(2). Karaağaç, E. 2006. Gaziantep ili asma gen potansiyelinin SSR (Simple Sequence Repeats) markörlerle moleküler analizi. Yüksek Lisans Tezi.Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Karagöz, A. 2020. Mirza Gökgöl: Plant scientist, seed collector, agronomist, breeder and archaeo-botanist. Ekin Journal of Crop Breeding and Genetics 6 (1): 1-10.
• Karagöz, A., N. Zencirci, A. Tan, T., Taşkın, , H., Köksel, M. Sürek, C. Toker ve K. Özbek. 2010. Bitki genetik kaynaklarının korunması ve kullanımı. Türkiye Ziraat Mühendisliği VII. Teknik Kongresi. 1: 155-177.
• Karataş, D. D. 2013. Türkiye’nin Güneydoğu Anadolu bölgesi yabani asma (Vitis vinifera ssp. silvestris) ve kültür asması (Vitis vinifera ssp. sativa) genotipleri arasında genetik akrabalık ilişkilerinin belirlenmesi. Selçuk Journal of Agriculture and Food Sciences. 27.
• Karataş, D. D. ve H. Karataş. 2018. Diyarbakır ili asma gen potansiyeli. BAHÇE 47 (Özel Sayı 1: Türkiye 9. Bağcılık ve Teknolojileri Sempozyumu) 173-178.
• Karataş, D. D., H. Karataş, V. Laucou, G. Sarıkamış, L. Riahi, R. Bacilieri, and P. This. 2014. Genetic diversity of wild and cultivated grapevine accessions from Southeast Turkey. Hereditas 151 (4-5): 73-80.
• Kloppenburg, J. R. 2004. First The Seed: The policital economy of plant biotechnology. 1492-2000. University of Wisconsin Pr. Kloppenburg J.R. AGE.
• Maxted, N., B. V. Ford-Lloyd, and J. G. Hawkes. 1997. Complementary conservation strategies. pp. 15-39 In: N. Maxted, B.V. Ford-Lloyd and J. G. Hawkes (Eds.). Plant Genetic Resources Conservation. Chapman & Hall, London.
• McGovern, P. E. 2003. Ancient Wine: The Search of the Origin of the Viniculture. Princeton University Press. New Jersey.
• Moog, H. 1930. Beitrage zur Ampelographie. Buchdruckerei Arthur Jander, Geisenheim.
• Muminjanov, H. ve A. Karagöz. 2019. Türkiye’nin Biyoçeşitliliği: Genetik Kaynakların Sürdürülebilir Tarım ve Gıda Sistemlerine Katkısı. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü, Ankara 2019.
• Müminoğlu, Y., B. Tahta Türkyılmaz ve B. G. Aslan. 2018. Kentsel yaşama bilimsel, görsel, rekreasyonel katkılar; botanik bahçeleri. MSU J. of Sci. 6(1): 519-528. doi: 10.18586/msufbd.
• Özdemir, G. ve H. Karataş. 2008. Diyarbakır ili bağcılığı. Ulusal Bağcılık-Şarap Sempozyumu ve Sergisi. 6-8 Kasım 2008. Denizli. s. 405-413.
• Özgen, A., M. Murat, S. Adak, H. Ulukan, B. Benlioğlu, M Peşkircioğlu,. N. Koyuncu, A. Yıldız ve D. A. Tuna. 2015. İklim değişikliği ve bitkisel gen kaynakları. TMMOB Ziraat Mühendisliği Odası Türkiye Ziraat Mühendisliği VIII. Teknik Kongresi. 12-16 Ocak 2015. Bildiriler Kitabı.
• Pasternak, R. 1998. Investigations of Botanical remains from Nevali cori PPNB, Turkey. pp. 170-177. In: A. Damania, J. Valkoun, G. Willcox, et al. (Eds). The Origins of Agriculture and Crop Domestication. ICARDA, Syria.
• Schumann, E. 1972. Notes on the occurrence of wild grapes in Turkey. Notizen zum Vorkommen von Wildreben in der Tuerkei. Wein-Wiss., 32: 169-173.
• Shidfar, M. 2008. Eskişehir ve Kayseri illeri asma gen kaynaklarının SSRs (Simple Sequence Repeats)’a dayalı genetik karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Solberg, S. Ø., G. I. Loskutov, L. Breian, and A. Diederichsen. 2023. The impact of N.I. Vavilov on the conservation and use of plant genetic resources in Scandinavia: A review. Plants 12: 143. https://doi.org/ 10.3390/plants12010143.
• Söylemezoğlu, G., Y. S. Ağaoğlu, and H. I. Uzun. 2001. Ampelographic characteristics and isozymic analysis of Vitis vinifera ssp. silvestris Gmel. in Southwestern Turkey. J. Biotechnol. 2: 106-113.
• Şakiroğlu, M. 2010. Bitki genetik kaynaklarının uluslararası paylaşım sorunu. Seta Analiz (25): 6-13. Şehirali, S. ve M. Özgen. 2012. Bitki Genetik Kaynakları. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yayınları No: 1020. Ders Kitabı: 294, Ankara.
• Tan, A. 2010. Türkiye bitki genetik kaynakları ve muhafazası. Anadolu J. of AARI 20(1): 9-37.
• Tangolar, S. G., S. Soydam, M. Bakır, E. Karaağaç, S. Tangolar, and A. Ergül. 2008. Genetic analysis of grapevine cultivars from the Eastern Mediterranean region of Turkey, based on SSR Markers. Tarım Bilimleri Dergisi 15(1): 1-8.
• This, P., T. Lacombe, and M. R. Thomas. 2006. Historical origins and genetic diversity of wine grapes. Trend Genet. 22 (9): 511-519.
• Uysal, T. ve A. S. Yaşasın. 2017. Asma genetik kaynaklarımız ve Nevşehir ili üzüm çeşitleri. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi (Kapadokya Ulusal Bağcılık Çalıştayı Özel Sayı) 6: 132-136.
• Uzun, I. H., and A. Bayir. 2010. Distribution of wild and cultivated grapes in Turkey. Notulae Scientia. Biologicae 2 (4): 83-87.
• Uzun, İ., Y. S. Ağaoğlu, and G. Söylemezoğlu. 1996. Distribution and isozymic analysis of wild grapevines (Vitis vinifera SSP. silvestris Gmel.) in Turkey. International Symposium on in situ Conservation of Plant Genetic Resources. Central Res. Ins. for Field Crops. Ankara.
• Vavilov, N. I. 1951. The origin, variation, ımmunity and breeding of cultivated plants. pp. 293-350. The Chronica Botanica. Cambridge, UK.
• Vouillamoz, J. F., P. McGovern, A. Ergül, G. Söylemezoğlu, G. Tevzadze, C.P. Meredith, and S. M. Grando. 2006. Genetic characterization and relationship of traditional grape cultivars from Transcaucasia and Anatolia. Plant Genet Resour. 4: 144-158.
• Wikipedia. 2023a. Nikolai Vavilov. wikipedia.org.
• Wikipedia. 2023b. The Fertile Crescent. wikipedia.org.
• Withers, L. A., and J. M. M. Engels. 1990. The test tube genebank a- safe alternative to field conservation. IBPGR Newsletter for Asia and the Pacific 3: 1-2.
• Yalçın Dittgen, J. B. 2023. Instruments of ancient Mesopotamian and Anatolian culture. Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi (ÇÜSBED) 32(1): 227-237. https://dergipark.org.tr/tr/pub/cusosbil.
• Yıldırım, F. 2008. Ankara ve Çankırı illeri asma gen kaynaklarının SSRs (Simple Sequence Repeats)’a dayalı genetik karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Yıldırım, N. 2010. Kara (Siyah) üzüm gruplarının SSR (Simple Sequence Repeat) markörlere dayalı karakterizasyonu ve ülke asma kaynakları ile genetik ilişkisi. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi Biyoteknoloji Enstitüsü, Ankara.
• Yılmaz, N., T. Alas, and K. Abak, 2012. Collection of local vegetables genotypes with their wild relatives in North Cyprus, Acta Hort. (ISHS), 960: 135-138.
• Yüksel, C. 2008. Manisa, İzmir, Aydın, Muğla ve Kütahya illerine ait asma gen kaynaklarının SSRs (Simple Sequence Repeats)’a dayalı genetik karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi Biyoteknoloji Enstitüsü, Ankara.