Domates (Solanum lycopersicum L.), küresel ölçekte hem ekonomik değeri hem de beslenmedeki temel rolüyle en önemli sebze ürünlerinden biridir. Ancak, geleneksel domates tarımı, giderek artan ve birbiriyle ilişkili bir dizi zorlukla karşı karşıyadır. İklim değişikliğinin yol açtığı kuraklık, topraklarda artan tuzluluk, aşırı sıcaklık dalgaları gibi abiyotik stres faktörleri, verim potansiyelini ciddi şekilde tehdit etmektedir. Aynı zamanda, dünya nüfusunun artan gıda talebi, azalan tarım arazileri ve su gibi doğal kaynakların verimsiz kullanımı, mevcut üretim modellerinin sürdürülebilirliğini sorgulatmaktadır.
Bu zorluklar, tarım bilimlerinde bir paradigma değişimini zorunlu kılmış ve domates yetiştiriciliğinde yenilikçi teknolojilerin doğuşuna zemin hazırlamıştır. Bu raporun amacı, küresel ölçekte yürütülen, ancak genellikle ana akım tartışmaların dışında kalan, fark yaratan ve ileri düzeydeki bilimsel araştırmaları sentezleyerek domates yetiştiriciliğinin geleceğini şekillendiren entegre stratejileri ortaya koymaktır. Rapor, genetik mühendisliğinin en hassas uygulamalarından yapay zeka destekli kontrollü tarım sistemlerine, bitki-mikroorganizma etkileşimlerinin yönetiminden gelişmiş aşılama tekniklerine kadar uzanan yenilikçi yaklaşımları derinlemesine inceleyerek, domates üretiminin geleceğine dair bütüncül bir vizyon sunmaktadır.
Bitki ıslahında bir devrim olarak kabul edilen gen düzenleme teknolojileri, domatesi daha dirençli, verimli ve belirli amaçlara yönelik olarak yeniden şekillendirmek için benzeri görülmemiş olanaklar sunmaktadır. Bu bölüm, özellikle CRISPR/Cas9 sisteminin domates genetiğinde yarattığı çığır açıcı gelişmeleri ele almaktadır.
Geleneksel bitki ıslahı, patojenleri tanıyan ve bir savunma tepkisi başlatan "Direnç" (R) genlerini bitkiye aktarmaya odaklanmıştır. Ancak bu yaklaşım, patojenlerin hızla evrimleşerek bu tanıma mekanizmalarından kaçabilmesi nedeniyle sürekli bir "silahlanma yarışı" yaratmaktadır. Buna karşılık, son yıllarda geliştirilen ve çok daha kalıcı bir çözüm vaat eden yeni bir strateji, patojenin bitkiye bulaşmak veya bitki içinde yayılmak için kullandığı konakçı genlerini, yani "Duyarlılık" (S) genlerini hedef almaktır. Patojenin bitkiyi enfekte etmek için kullandığı bir kapıyı veya bir besin kaynağını ortadan kaldırmak, onun tek bir proteinini değiştirmesinden çok daha zor bir evrimsel engel oluşturur. Bu nedenle, S-geni hedeflemesi, yalnızca belirli bir patojen ırkına karşı değil, genel bir enfeksiyon mekanizmasına karşı koruma sağladığı için daha "dayanıklı" ve "geniş spektrumlu" bir direnç stratejisi sunar. Bu, reaktif bir savunma modelinden proaktif bir savunma modeline geçişi temsil eder.
Bu yaklaşımın somut bir örneği, domateste külleme hastalığına neden olan mantara karşı bir duyarlılık geni olan SlMlo1'in hedeflenmesidir. CRISPR/Cas9 teknolojisi kullanılarak bu genin işlevsiz hale getirildiği domates hatlarının, bitkinin büyümesi veya meyve kalitesinden ödün vermeden külleme hastalığına karşı tam direnç kazandığı bilimsel olarak kanıtlanmıştır. Bu başarı, kimyasal fungisitlere olan bağımlılığı azaltma ve daha sürdürülebilir bir üretim modeli oluşturma yolunda önemli bir adımdır.
Kuraklık, tuzluluk ve aşırı sıcaklıklar gibi abiyotik stresler, küresel domates üretiminde verim kayıplarının başlıca nedenlerindendir. CRISPR teknolojisi, bitkilerin bu streslere karşı doğal savunma mekanizmalarını güçlendirmek için güçlü bir araç olarak ortaya çıkmaktadır. Araştırmacılar, stres sinyallerini algılayan ve ilgili genlerin ifadesini düzenleyen "transkripsiyon faktörleri" (TF'ler) gibi anahtar genleri hedefleyerek bitkinin dayanıklılığını artırmaktadır. Örneğin, ısı stresi yanıtıyla ilişkili olduğu bilinen SlHKT1;2 gibi genlerin düzenlenmesiyle, domates bitkilerinin yüksek sıcaklıklara karşı daha iyi tolerans gösterdiği kanıtlanmıştır.
Bu teknolojinin en devrimci potansiyellerinden biri, gelişmekte olan ülkelerdeki yerel çeşitlerin (landraces) modern teknolojiyle güçlendirilmesidir. Bu yerel çeşitler, genellikle kendi bölgelerinin iklim ve toprak koşullarına mükemmel bir şekilde adapte olmuşlardır ancak modern hibritler kadar verimli olmayabilirler. CRISPR, bu çeşitlerin değerli adaptasyon özelliklerini korurken, onlara tek bir gen düzenlemesiyle kuraklık veya tuzluluk toleransı gibi modern özellikler ekleme imkanı sunar. Bu yaklaşım, genetiği değiştirilmiş organizma (GDO) düzenlemelerinin karmaşıklığı ve maliyeti olmadan (birçok ülkede bu tür düzenlemeler daha esnektir) yerel çiftçilerin elindeki genetik materyali hızla iyileştirme potansiyeli taşır. Bu, genetik çeşitliliğin korunması ve yerel tarım sistemlerinin güçlendirilmesi için çığır açıcı bir fırsattır.
Dikey tarım (VF), kontrollü ortamlarda katmanlı üretim yaparak birim alandan maksimum verim almayı hedefler, ancak yüksek enerji ve kurulum maliyetleri nedeniyle ekonomik sürdürülebilirliği bir zorluktur. Bu sistemlerin verimliliği, kullanılan bitki materyalinin bu kompakt ortama ne kadar uyumlu olduğuna bağlıdır. Geleneksel domates çeşitlerinin dikey büyüme alışkanlığı, bu sistemler için bir dezavantajdır.
Bu sorunu aşmak için, bitki genetiği ve sistem mühendisliği arasında bir sinerji yaratılmıştır. Araştırmacılar, tahıllardaki "Yeşil Devrim" sırasında bitkileri kısaltarak verimi artıran GA20-oxidase genlerinin domatesteki bir homoloğu olan SlGA20ox1 genini CRISPR ile hedeflemiştir. Bu genin etkisiz hale getirilmesi, bitkiyi dikey tarım sisteminin fiziksel kısıtlarına mükemmel bir şekilde uyacak şekilde "yeniden tasarlamıştır". Elde edilen nicel sonuçlar, bu yaklaşımın dönüştürücü potansiyelini açıkça ortaya koymaktadır (Tablo 1).
Tablo 1: Dikey Tarım İçin Genetik Optimizasyonun Nicel Sonuçları
| Genetik Modifikasyon | Alan Kullanımında Azalma (%) | Hasat Döngüsünde Kısalma (%) | Etkin Verim Artışı (%) |
| slga20ox1 mutantı | 75 | - | 38-69 |
| sp sp5g slga20ox1 üçlü mutantı | 85 | 16 | 180 |
Bu veriler, dikey tarımın ekonomik fizibilitesinin sadece daha verimli LED'ler veya daha iyi robotlar gibi mühendislik çözümleriyle değil, aynı zamanda bu sistemler için özel olarak tasarlanmış "sistem uyumlu genetikler" ile aşılabileceğini göstermektedir. Bu, biyoloji ve mühendisliğin birbirini güçlendirdiği bütünsel bir yaklaşımdır.
Son yarım yüzyılda domates ıslahı, büyük ölçüde verim, hastalık direnci ve raf ömrü gibi üretici odaklı özelliklere yoğunlaşmıştır. Bu süreçte, domatesin karakteristik lezzet ve aromasını oluşturan Uçucu Organik Bileşiklerin (VOC'ler) üretiminden sorumlu genetik yollar istemeden zayıflatılmıştır. Domates aroması, 400'den fazla farklı VOC'nin karmaşık bir etkileşimine dayanır ve bu bileşiklerin her biri farklı bir koku notası (örneğin, meyvemsi, çiçeksi, topraksı) katmaktadır.
Modern genetik araçlar, bu kayıp lezzeti geri kazanmak için bir yol haritası sunmaktadır. Araştırmacılar, genom çapında ilişkilendirme çalışmaları (GWAS) ile belirli aroma gruplarından sorumlu olan anahtar genleri ve Kantitatif Özellik Lokuslarını (QTL'ler) başarıyla tanımlamıştır. Örneğin, çiçeksi aromalardan sorumlu fenilalanin türevi uçucuların (PHEV'ler) birikimini kontrol eden bir QTL'in altında yatan FLORAL4 adlı bir genin varlığı tespit edilmiştir. Bu bulgunun en önemli yanı, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak FLORAL4 geninin hedeflenmesi ve bu genin gerçekten de çiçeksi aroma bileşiklerinin üretiminde kilit bir faktör olduğunun kesin olarak kanıtlanmasıdır. Bu tür çalışmalar, gelecekte tüketicilerin arzu ettiği lezzet profillerine sahip domateslerin "tasarlanması" için hangi genetik hedeflere odaklanılması gerektiğini göstermektedir.
Kontrollü Ortam Tarımı (CEA), domates üretimini iklim ve mevsim koşullarından bağımsız hale getirerek yıl boyunca istikrarlı ve yüksek kaliteli ürün elde etme imkanı sunar. Bu bölümde, CEA sistemlerinde verimliliği ve ürün kalitesini artıran, az bilinen ancak çığır açıcı yenilikler incelenmektedir.
Dikey çiftlikler gibi çok katlı üretim sistemlerinde, ışığın tüm bitki kanopisine homojen bir şekilde ulaşması en büyük zorluklardan biridir. Geleneksel dikey askı sistemi (I-şekli), bitkinin tek bir dikey hat üzerinde büyümesine dayanır, bu da alt katmanlardaki yaprakların üst yapraklar tarafından gölgelenmesine ve fotosentetik verimliliğin düşmesine neden olur.
Bu soruna yenilikçi bir çözüm olarak geliştirilen "S-şekilli" yetiştirme yönteminde, bitki gövdesi, her katmanda yanal LED aydınlatmanın bulunduğu birden fazla raf arasında yatay olarak ileri geri yönlendirilir. Bu mimari, ışığın tüm yapraklara eşit bir şekilde dağılmasını sağlayarak kanopi boyunca homojen bir fotosentez oranı elde edilmesine olanak tanır. Yapılan karşılaştırmalı çalışmalarda, iki yöntem arasında toplam verim açısından önemli bir fark bulunmasa da, S-şekilli yöntemle yetiştirilen domateslerin daha erken olgunlaştığı ve meyvelerinin daha yüksek şeker içeriğine (Brix) sahip olduğu tespit edilmiştir. Bu, hem pazara daha erken ürün sunma avantajı sağlamakta hem de tüketiciler için daha lezzetli ve kaliteli bir ürün anlamına gelmektedir.
LED teknolojisi, bitki büyümesi için ışığın spektrumunu (renk), yoğunluğunu ve süresini hassas bir şekilde kontrol etme imkanı sunarak, bitki biyokimyasını manipüle etmek için güçlü bir araç haline gelmiştir. Standart aydınlatma reçetelerinin ötesinde, az bilinen bazı dinamik aydınlatma stratejileri, domatesin besin değerini ve kalitesini önemli ölçüde artırma potansiyeli taşımaktadır (Tablo 2).
Tablo 2: Farklı Aydınlatma Stratejilerinin Domates Kalitesi Üzerindeki Etkileri
| Aydınlatma Stratejisi | Uygulama Aşaması | C Vitamini İçeriği | Polifenol/Likopen İçeriği | Şeker İçeriği (Brix) | Olgunlaşma Süresi |
| Gece Takviyeli LED | Büyüme | %16-26 artış | %13-21 artış (polifenol) | %26-36 artış | Değişiklik yok |
| Aralıklı Mavi Işık | Büyüme | Önemli artış | Önemli artış (likopen) | Önemli artış | 3-4 gün kısalma |
| Hasat Sonrası Kırmızı Işık | Depolama | Önemli artış | Önemli artış (likopen) | Artış | - |
Kontrollü ortam tarımının geleceği, önceden programlanmış statik reçetelerden, bitkinin anlık fizyolojik ihtiyaçlarına dinamik olarak yanıt veren akıllı sistemlere doğru evrilmektedir. "Biofeedback" veya biyolojik geri bildirim olarak adlandırılan bu yaklaşım, bitkinin kendisini bir sensör olarak kullanarak kaynak kullanım verimliliğini en üst düzeye çıkarmayı hedefler.
Bu sistemlerin merkezinde, bitkinin fotosentez sırasında ışığı ne kadar verimli kullandığının bir göstergesi olan klorofil floresansı ölçümleri yer alır. Sensörler, bitkinin fotosistem II'deki kuantum verimini (ΦPSII) veya elektron taşıma oranını (ETR) gerçek zamanlı olarak izler. Bir yapay zeka veya kontrol algoritması bu verileri analiz ederek, bitkinin daha fazla ışığı verimli bir şekilde kullanabileceğini tespit ederse LED'lerin yoğunluğunu artırır; eğer bitki strese girmeye başlarsa veya ışık doygunluğuna ulaşırsa yoğunluğu azaltır.
Bu yaklaşım, tarımı adeta bir siber-fiziksel sisteme dönüştürür. Bitki, artık pasif bir alıcı değil, kendi büyüme ortamını aktif olarak yöneten bir aktördür. Bu, "bitki yetiştirme" sanatını, "biyolojik süreç yönetimi" bilimine dönüştüren bir adımdır. Bu teknolojinin potansiyeli, diğer ürünlerde yapılan çalışmalarda açıkça görülmektedir: biofeedback tabanlı sistemlerin mikrofilizlerin üretim döngüsünü 7 günden 4-5 güne indirdiği ve biofeedback tabanlı sulama ile bezelye biyokütlesini %30 artırdığı gösterilmiştir. Bu, geleceğin seralarının ve dikey çiftliklerinin, kendi kendini optimize eden biyoreaktörler olarak işleyebileceğini ve kaynak verimliliğinde devrim yaratabileceğini göstermektedir.
Sentetik gübre ve pestisitlere sürdürülebilir bir alternatif olarak öne çıkan biyolojik kökenli ürünler, bitkinin kendi savunma ve büyüme mekanizmalarını tetikleyerek tarımsal verimliliği artırma potansiyeli sunmaktadır. Bu bölüm, bu alandaki az bilinen ancak önemli araştırma bulgularını ve pratik uygulamadaki zorlukları ele almaktadır.
Biyostimülanlar, Avrupa Birliği'nin 2019/1009 yönetmeliğinde tanımlandığı üzere, besin içeriklerinden bağımsız olarak bitkinin besin kullanım verimliliğini, abiyotik strese toleransını ve/veya ürün kalitesini artıran maddeler veya mikroorganizmalardır. Başlıca kategoriler şunlardır:
Biyostimülanlar, piyasada genellikle her koşulda işe yarayacak "mucize ürünler" olarak sunulsa da, bilimsel kanıtlar bu ürünlerin etkisinin son derece değişken olabileceğini göstermektedir. Yapılan tarla denemeleri, aynı biyostimülanın farklı yıllarda, farklı sulama rejimleri altında veya farklı domates çeşitlerinde (örneğin, yerel bir çeşit ile modern bir hibrit arasında) farklı, hatta bazen olumsuz sonuçlar doğurabildiğini ortaya koymuştur. Örneğin, bir çalışmada biyostimülan uygulamasının verimi önemli ölçüde artırırken (+%39 ila +%57), meyve kalitesiyle ilgili bazı parametreleri (toplam katı madde, çözünür katı madde, şeker içeriği) etkilemediği veya hatta düşürdüğü gözlemlenmiştir.
Bu değişkenliğin temel nedeni, biyolojik sistemlerin doğasındaki karmaşıklıktır. Bir biyostimülanın etkinliği, tek bir faktöre değil, Genotip (G) x Çevre (E) x Yönetim (M) faktörlerinin karmaşık etkileşimine bağlıdır. Bitkinin genetik yapısı, toprağın özellikleri ve iklim koşulları, çiftçinin sulama ve gübreleme gibi uygulamaları, biyostimülanın içindeki aktif moleküllerin bitkide tetikleyeceği tepkileri belirler. Bu durum, biyostimülanların geleceğinin, "her derde deva" genel ürünler yerine, belirli genotiplerin belirli stres koşulları altında ihtiyaç duyduğu spesifik sinyal moleküllerini veya mikrobiyal desteği sağlayan "reçeteli biyostimülan" yaklaşımında yattığını göstermektedir. Bu, hassas tarım teknolojileriyle entegrasyonu ve daha hedefe yönelik Ar-Ge çalışmalarını gerektiren bir yaklaşımdır.
Trichoderma gibi faydalı mikroorganizmaların laboratuvar koşullarında gösterdiği etkileyici başarı, ne yazık ki tarla koşullarında her zaman aynı tutarlılıkta tekrarlanamamaktadır. Bu "laboratuvardan tarlaya" geçişteki tutarsızlığın arkasında yatan en önemli faktörlerden biri, ürünün formülasyonu, depolama sırasındaki canlılığının korunması (raf ömrü) ve uygulama yönteminin etkinliğidir. Canlı bir organizmayı, UV ışınları, sıcaklık dalgalanmaları ve kuraklık gibi zorlu tarla koşullarında canlı ve aktif tutmak, ciddi bir teknolojik zorluktur.
Bu engelleri aşmak için yenilikçi çözümler geliştirilmektedir:
Yüzyıllardır kullanılan geleneksel bir teknik olan aşılama, modern biyoloji ve ekoloji anlayışıyla birleştiğinde, bitki fizyolojisini ve kök-toprak etkileşimlerini yönetmek için güçlü ve çok yönlü bir araca dönüşmektedir. Bu bölüm, aşılamanın stres toleransındaki rolünü ve daha az bilinen mikrobiyom mühendisliği potansiyelini incelemektedir.
Aşılamanın temel prensibi, yüksek verimli veya kaliteli ancak çevresel streslere duyarlı bir çeşidin (kalem), stres koşullarına dayanıklı bir bitkinin kök sistemi (anaç) üzerine birleştirilmesidir. Bu yöntem, yavaş ilerleyen ıslah programlarına kıyasla hızlı ve etkili bir çözüm sunar.
Bitki kökleri, pasif yapılar değildir; rizosfer adı verilen yakın çevrelerine çeşitli organik bileşikler (amino asitler, şekerler, fenolikler) salgılarlar. Bu "kök salgıları", topraktaki milyarlarca mikroorganizma için bir besin kaynağı ve sinyal molekülü işlevi görür. Bu salgıların kimyasal bileşimi, hangi mikroorganizma türlerinin kök çevresinde çoğalacağını, hangilerinin ise uzaklaştırılacağını belirler.
Son yıllardaki araştırmalar, farklı anaç genotiplerinin, farklı kimyasal profillere sahip kök salgıları ürettiğini ve bu yolla kendi rizosfer mikrobiyomlarını aktif olarak şekillendirdiğini ortaya koymuştur. Yani bir anaç, hastalıkları baskılayan veya besin alımını artıran faydalı mikroorganizmaları "davet ederken", patojenik olanları "dışlayabilir". Örneğin, domates üzerine yapılan çalışmalarda, farklı anaçların kök çevresindeki bakteri ve mantar topluluklarının hem çeşitliliğini hem de bileşimini önemli ölçüde değiştirdiği gösterilmiştir. Yüksek verimiyle bilinen 'Maxifort' anacının, diğer anaçlara kıyasla daha zengin ve çeşitli bir kök mikrobiyomunu desteklediği bulunmuştur.
Bu bulgular, anaç ıslahına yeni bir boyut getirmektedir. Geleneksel olarak anaç ıslahı, anacın kendi fiziksel ve genetik özelliklerine (kök yapısı, hastalık direnci vb.) odaklanırken, artık anacın bir "ekosistem mühendisi" olarak rolü de önem kazanmaktadır. Geleceğin anaç ıslah programları, sadece anacın doğrudan özelliklerini değil, aynı zamanda onun "faydalı mikrobiyomları çekme ve sürdürme yeteneğini" de bir ıslah hedefi olarak belirleyebilir. Bu, "mikrobiyom uyumlu anaçlar" geliştirme potansiyelini ortaya çıkararak aşılamayı sadece bir stres yönetimi aracı olmaktan çıkarıp, bir biyolojik kontrol ve beslenme yönetimi aracına dönüştürmektedir.
Aşılama ve mikrobiyal aşılar (biyostimülanlar) gibi iki güçlü biyolojik yaklaşımın bir arada kullanılması, tek başlarına sağladıkları faydaların ötesinde, sinerjetik etkiler yaratma potansiyeline sahiptir. Bu entegre stratejide, dayanıklı bir anaç bitkiyi çevresel stresin ilk şokuna karşı korurken, kök bölgesine uygulanan faydalı mikroorganizmalar (örneğin, Paenibacillus polymyxa veya arbusküler mikorizal mantarlar - AMF) anacın kök sistemini daha da güçlendirir, besin alımını optimize eder ve bitkinin sistemik direncini tetikler. Bu, bitkinin hem genetik potansiyelini hem de biyolojik destek sistemlerini aynı anda en üst düzeye çıkaran bütüncül bir yaklaşımdır.
Bu sinerjinin etkinliği, kavun üzerinde yapılan bir çalışmada somut olarak gösterilmiştir. P. polymyxa bakterisi ile aşılanmış anaçlar üzerine yapılan aşılamanın, sadece aşılama yapılan veya sadece bakteri uygulanan bitkilere kıyasla meyve verimini %29.8 (sonbahar) ila %36.5 (ilkbahar) oranında daha fazla artırdığı tespit edilmiştir. Bu bulgular, domates gibi diğer Solanaceae familyası üyeleri için de geçerli olabilecek güçlü bir sinerjiye işaret etmekte ve gelecekteki sürdürülebilir tarım uygulamaları için umut verici bir yol sunmaktadır.
Gelişmekte olan ülkelerin karşılaştığı tarımsal zorluklar, genellikle gelişmiş ülkelerden farklı ve daha şiddetlidir. Dünya Sebze Merkezi (AVRDC, yeni adıyla WorldVeg) gibi uluslararası araştırma kuruluşları, bu bölgelere özel, iklim değişikliğine dirençli ve küçük çiftçilerin ihtiyaçlarına uygun domates çeşitleri geliştirmek için kritik bir rol oynamaktadır. Bu bölüm, bu kuruluşların genellikle daha az bilinen ancak yerel tarım için hayati önem taşıyan çalışmalarını ve bunların sosyo-ekonomik etkilerini incelemektedir.
Tropik bölgeler, yüksek sıcaklıklar, aşırı nem ve muson yağmurlarının neden olduğu ani su baskınları gibi domates üretimi için son derece zorlu koşullar sunar. AVRDC, on yıllardır bu spesifik stres faktörlerine dayanıklı çeşitler geliştirmek için kapsamlı ıslah programları yürütmektedir. Geniş genetik kaynak koleksiyonlarını tarayarak, ısıya toleranslı ve taşkına dayanıklı genotipleri (örneğin, CLN2498E, CA4) belirlemişlerdir. Taşkın toleransının altında yatan fizyolojik mekanizmalar üzerine yapılan araştırmalar, bu dayanıklı hatların su altında kaldıklarında adventif (ek) kökler oluşturma ve yapraklarındaki klorofil içeriğini koruma gibi yeteneklere sahip olduğunu göstermiştir.
Beyazsinek (Bemisia tabaci) ve Güney Amerika domates güvesi (Tuta absoluta), tropik bölgelerde domates tarımını tehdit eden en yıkıcı zararlılardan ikisidir. Bu böcekler, hem bitki özsuyunu emerek doğrudan zarar verir hem de Domates Sarı Yaprak Kıvırcıklık Virüsü (TYLCV) gibi yıkıcı virüsleri taşıyarak dolaylı olarak büyük verim kayıplarına neden olurlar. Kimyasal mücadele genellikle pahalı, etkisiz ve çevreye zararlıdır.
Bu soruna sürdürülebilir bir çözüm bulmak amacıyla AVRDC, domatesin yabani akrabası olan Solanum galapagense gibi türlerde bulunan doğal direnç genlerini, geleneksel ıslah yöntemleriyle ticari domates hatlarına aktarmıştır. Bu çalışmalar sonucunda, hem beyazsineğe hem de Tuta absoluta'ya karşı kanıtlanmış dirence sahip ileri ıslah hatları geliştirilmiştir. Bu yaklaşım, pestisit kullanımını önemli ölçüde azaltarak üretim maliyetlerini düşürme ve hem çiftçi sağlığını hem de çevreyi koruma potansiyeli taşımaktadır. Daha da önemlisi, bu böcek direnci, TYLCV gibi virüslere karşı direnç sağlayan Ty genleri ile birleştirilerek (gen piramitlemesi), çiftçilere birden fazla tehdide karşı tek bir çeşitte koruma sağlayan "akıllı" genotipler oluşturulmaktadır.
Tarımsal araştırmaların gerçek başarısı, laboratuvardaki bulguların çiftçi tarlasına ve yerel ekonomiye ne ölçüde yansıdığıyla ölçülür. AVRDC tarafından geliştirilen 'Tanya' ve 'Tengeru-97' gibi açık tozlanan çeşitlerin Tanzanya ve Doğu Afrika'daki etkisi, bu başarının somut bir örneğidir. Bu çeşitler, çiftçilerin her yıl tohum satın alma zorunluluğu olmadan kendi tohumlarını üretip saklayabilmelerine olanak tanır. Bu model, özellikle sermayesi kısıtlı küçük çiftçiler için hayati bir öneme sahiptir. Büyük tohum şirketleri genellikle kârlılık amacıyla hibrit çeşitlere odaklanırken, AVRDC gibi kamu yararına çalışan kuruluşlar tarafından geliştirilen açık tozlanan çeşitler, çiftçi bağımsızlığını ve gıda egemenliğini destekler.
'Tanya' ve 'Tengeru-97', sadece sosyo-ekonomik modelleriyle değil, aynı zamanda genetik üstünlükleriyle de fark yaratmıştır. Yerel koşullara daha iyi adapte olmaları, hastalıklara daha dirençli olmaları ve daha sert meyve yapısıyla nakliyeye daha dayanıklı olmaları, onları çiftçiler için cazip kılmıştır. Bu benimsemenin ekonomik sonuçları çarpıcıdır (Tablo 3).
Tablo 3: AVRDC Domates Çeşitlerinin Tanzanya'daki Sosyo-Ekonomik Etki Karnesi (1987-2014)
| Parametre | Değer |
| Toplam Ar-Ge Yatırımı | 10.1 milyon ABD Doları |
| Elde Edilen Toplam Ekonomik Kazanç | 254.5 milyon ABD Doları |
| Net Bugünkü Değer | 314.0 milyon ABD Doları |
| Fayda-Maliyet Oranı | 12.5 : 1 |
| İç Verim Oranı (IRR) | %26.2 |
Bu veriler, Tanzanya'da domates ıslahına yapılan her 1 dolarlık yatırımın, üreticiler ve tüketiciler için 12.5 dolarlık bir ekonomik getiri sağladığını göstermektedir. Bu, tarımsal Ar-Ge'nin yoksulluğu azaltma, kırsal kalkınmayı teşvik etme ve gıda güvenliğini sağlama konusundaki muazzam gücünün ve yatırım getirisinin somut bir kanıtıdır.
Bu rapor boyunca incelenen az bilinen ancak çığır açıcı küresel araştırmalar, domates yetiştiriciliğinin geleceğinin tekil ve izole çözümlerde değil, farklı bilimsel disiplinlerin bulgularını birleştiren entegre sistem yaklaşımlarında yattığını açıkça ortaya koymaktadır. Geleceğin başarılı ve sürdürülebilir domates üretim sistemi, çok katmanlı ve birbiriyle etkileşim halinde olan bir yapıya sahip olacaktır. Bu yapı;
CRISPR ile lezzeti ve besin değeri artırılmış, dikey tarıma uygun kompakt bir genotipin, rizosfer mikrobiyomunu faydalı yönde şekillendiren bir anaç üzerine aşılandığı bir senaryo artık bilim kurgu değildir. Bu sistemin, bitkinin klorofil floresansı gibi fizyolojik verilerine dayalı dinamik bir LED aydınlatma altında, faydalı mikrobiyal aşılarla desteklenerek yetiştirilmesi, günümüz araştırmalarının işaret ettiği yakın gelecektir. Bu rapor, bu entegre ve akıllı tarım geleceğine giden yoldaki bilimsel yapı taşlarını bir araya getirmiştir.
Bu doğrultuda, farklı paydaşlar için stratejik öneriler geliştirilebilir:
