نام فایل : سهم بيوتكنولوژي در اصلاح گياهان زراعي 9 ص

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 8

حجم : 41 کیلوبایت

سهم بيوتكنولوژي در اصلاح گياهان زراعي
بيوتكنولوژي به مجموعه روشهايي كه در طي چند سال اخير بر مبناي پيشرفت هاي حاصل در بيولوژي مولكولي و سلولي به وجود آمده است اطلاق مي گردد برخي از تكنيك ها مانند نجات جنين ، ريزازديادي و كشت گرده از چند دهه قبل توسط به نژادگران براي اصلاح گياهان زراعي به كار گرفته شده اند اما روش هاي ديگر مانند تكنولوژي ماركرهاي مولكولي ، دستكاري ژن و انتقال ژنتيكي هنوز در مراحل اوليه ورود در برنامه هاي به نژادي هستند در اكثر موراد اساسا محصول به نژادي زياد تحت تاثير تكنيك ها و ابزار قرار نمي گيرند بلكه فرآيند به نژادي بيشتر تحت تاثير قرار مي گيرند ارقام اصلاح شده اي كه به كمك روش هاي مولكولي يا سلول توليد شده اند هنوز هم به روش متداول و به صورت بذر عرضه مي شوند.
تكنولوژي مولكولي و سلولي از دو روش اساس فرآيندهاي اصلاحي را تحت تاثير قرار مي دهند:
1- افزايش راندمان گزينش .
2- توليد فرم هاي جديدي از تنوع ژنتكي
اين كه آيا اين ابزار جايگزين موثر و عملي براي روش هاي به نژادي متداول هستند يا خير ، به اهداف ، نوع گياه زراعي و منابع قابل دسترسي بستگي دارد.
هدف از اين فصل اشاره به فرصت هاي موجود براي استفاده از بيوتكنولوژي جهت رسيدن به ثبات و پايداري بيشتر نظام هاي كشاورزي است يك نظام كشاورزي براي پايدار بودن به ده ها و يا قرن ها سال نياز دارد تا ضمن اينكه در جهت رفاه انسان عمل مي كند كيفيت محيط نيز حفظ مي شود.
محيط هاي اجتماعي و فيزيكي متفاوت داراي انواع مختلفي از نظام هاي توليد گياهان زراعي يا ارقام مختلف عمليات زراعي و شبكه هاي توزيع و فروش هستند علي رغم وجود راه هاي مختلف براي رسيدن به پايداري ، افزايش بيش از حد جمعيت عاملي است كه در حد نسبتا زيادي نظام هاي توليد كشاورزي را تهديد مي كند كشاورزي پايدار بايد از نظر توليد غذا و توانايي توزيع آن براي جمعيت موجود ، خودگردان باشد چنانچه جنبه اصولي نيازها و محدوديت هاي بلند مدت نظام هاي اجتماعي و بيولوژيكي بيشتر از منافع كوتاه مدت آن مورد توجه قرار مي گيرند در آن صورت نوآوري هاي بيوتكنوژي در راه رسيدن به يك زندگي مطلوب جهت انسان موثر واقع خواهد شد.
اين بحث منحصرا به بخش هايي از تحقيقات بيوتكنولوژي محدود مي شود كه در آن پيشرفت هاي كافي به دست آمده است و امكان بررسي نقش اين روش ها در افزايش ثبات و پايداري نظام هاي توليد كشاورزي ميسر است بحث پيرامون اين موضوع خواهد بود كه چگونه ماركرهاي مولكولي ، كشت بافت و تكنولوژي انتقال ژنتيكي در ارزيابي كاربرد افزايش تنوع ژنتيكي گياهان زراعي و كاهش وابستكي به عومال خارجي همانند نهادهاي كشاورزي ، مفيد واقع خواهد شد .بسياري از مثالهايي كه مورد بحث قرار خواهد گرفت در خصوص مقاومت به آفت و كاربردهاي آن در اصلاح برنج خواهد بود.تاكيد ما بر روي برنج به دليل اهميت اين گياه زراعي براي انسان و به دليل فعاليت هاي هماهنگ بين المللي براي توسعه و نيز بكارگيري رهيافت هاي يبوتكنولوژيكي در اصلاح برنج مي باشد.
در عين حال اين مطلب به ارزيابي محدوديت هاي موجود در بيوتكنولوژي و اينكه چگونه پيشرفت هاي آتي ممكن است واقعيت هاي فعلي را تغيير دهد خواهد پرداخت علي رغم تحول سريع تكنيك هاي مولكولي و سلولي نكته مهمي كه بايد مد نظر داشت اين است كه احتمالا هنوز موثرترين فرصت ها براي استفاده از بيوتكنولوژي در اصلاح گياهان زراعي براي كشاورزي پايدار بكار گرفته نشده است.
ارزيابي و استفاده از تنوع ژنتيكي
تنوع ژنتيكي از ملزومات اصلاح نباتات است كه از تكامل طبيعي ناشي شده و جزء مهمي از پايداري نظامهاي بيولوژيكي مي باشد كه از نظر اكولوژيكي متعادل هستند. تنوع باعث تامين قابليت سازگاري دراز مدت و بقاي جمعيت مي شود. در مواردي كه درجه تطابق افراد بستگي به اقليم، عوامل خاكي و اجزاي زنده محيط تغيير مي كند، جمع آوري افرادي با درجه تطابق مختلف به تنوع ژنتيكي جمعيت كمك مي كند. نظامهاي طبيعي از نظر ژنتيكي
پيچيده هستند، در حالي كه نظامهاي كشاورزي موجود جلوة ساده اي از آن پيچيدگي هستند. در بخش آينده نقش سه نوع از ابزار بسيار متفاوت بيوتكنولوژي تعريف و سهم آنها در ارزيابي و ارتقاي تنوع ژنتيكي براي استفاده در گياهان زراعي مورد بحث قرار خواهد گرفت.
در طول زمان، اصلاح گياهان زراعي براي كشاورزي نوين، همواره منجر به كاهش تنوع ژنتيكي شده است. زيرا غالباً ژنوتيپهاي سودمند و پرمحصول در سطح وسيع به صورت تك كشتي، كشت مي شوند. براي مثال در سال 1984 سطح زير كشت واريته برنج
در حدود 5/10 ميليون هكتار برآورد شده است چنين استقبال وسيعي از يك واريته اين برد حاكي از گسترش تعداد اندكي از ژنها در سطح يك منطقه جغرافيايي وسيع است. علي رغم اينكه اين پديده موفقيت شايان ذكري را در به نژادي گياهان بدنبال داشته است ولي با مشكلاتي مانند چرخه هاي اپيدمي آفت كه قبل از انقلاب سبز غيرقابل پيش بيني بود، مواجه شده است.
كشت گسترده گياهان زراعي كه از نظر ژنتيكي يكنواخت هستند ممكن است، علي رغم مزاياي كوتاه مدتي كه از نظر بهبود عملكرد دارد، از طريق تاثير سطوح غيرقابل دسترس گزينش بر جمعيت آفت، در طولاني مدت ثبات عملكرد را بهم بزند. اين فشار گزينشي ممكن است در محيطهايي كه براي شيوع آفات مستعد هستند، نتايج جبران ناپذيري را بدنبال داشته باشد. از جمله مهمترين مثالها در اين خصوص مي توان به شيوع بيماري سوختگي جبران ناپذيري را بدنبال داشته باشد. از جمله مهمترين مثالها در اين خصوص مي توان به شيوع بيماري سوختگي برگ ذرتكه در سال 1971 در ايالات متحده اتفاق افتاد و شكسته شدن مقاومت به زنجره قهوه اي برنج در آسيا، طي دهه 1970 اشاره نمود در برنج نيز تغييرات سريع در نژادهاي بيماري سوختگي باعث شد كه اين تغيير از نظر زماني جلوتر از فعاليتهاي به نژادي براي توليد ارقام مقاوم باشد. به نژادگران گياهي دائماً در جستجوي اشكال جديد هستند. ثبات عملكرد يكي از اجزاي مهم كشاورزي پايدار بوده و اگر بتوان سطوح بالايي از تنوع ژنتيكي مفيد را در نظامهاي كشت پر محصول تركيب نمود‌، مي توان به آن دسترسي پيدا كرد.
به نژادگران هر دو نوع تنوع ژنتيكي متداول و جديد را در اختيار دارند. تنوع ژنتيكي گسترده اي كه به طور طبيعي در اكثر گونه ها يافت مي شود، فرصت بسيار مناسبي را براي اصلاح گياهان زراعي در اختيار قرار مي دهد. كلكيسونهاي ژرم پلاسم محلي (
in situ
) و يا غيرمحلي (
ex situ
) به اين منظور ايجاد شده اند تا چنين تنوعي را در اختيار اهداف به نژادي قرار دهند. يكي از وظايف بيوتكنولوژي اين است كه ژرم پلاسم به ساده ترين شكل در دسترس قرار دهد. در حال حاضر اشكال جديدي از تنوع كه از طريق مهندسي ژنتيك به وجود آمده اند نيز در مخازن ژنتيكي وجود دارد كه مي توانند در تكنولوژي انتقال ژنتيكي بكار گرفته شوند. استفاده بيشتر از تنوع ژنتيكي موجود مي تواند به ثبات محصولات كشاورزي و در نتيجه به قابليت پايداري كمك كند. روشهايي كه در اينجا مورد بحث قرار مي گيرند عبارتند از ماركرهاي مولكولي، كشت بافت و سلول و انتقال ژنتيكي.
ماركرهاي مولكولي
طي دهه اخير دو نوع از ماركرهاي
DNA
تحت عنوان
...