خانه / تازه‌ها / آموزش مجازی / کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی مدرن

کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی مدرن

 
 
پیکار انسان و پاتوژن ها

از زمانی که انسان برای اولین بار کشاورزی را شروع کرد، همواره محصولات به وسیلهٔ باکتری‌ها، ویروس‌ها، علف‌های هرز و کرم‌ها مورد هجوم بوده‌اند. بشر بسیاری از این مشکلات را به وسیلهٔ انتخاب و اصلاح نژاد گیاهان مقاوم به شرایط آب و هوایی و بیماری‌ها کنترل کرده است، اما همواره پایین بودن سرعت انتخاب یک مشکل اساسی بوده است. گسترش تکنیک‌های بیوتکنولوژی در کشاورزی مدرن، به عنوان یک ابزار مناسب برای این پیکار همیشگی محسوب می‌شود. امروزه تکنولوژی‌های مدرن، تولید گیاهان مقاوم به حشره‌ها، ویروس‌ها، آفت‌ها و بیماری‌ها را ممکن ساخته است.

محصولات مقاوم به آفات و بیماری

مسئلهٔ دیگر محدودیت منابع طبیعی است. تغییرات جهانی آب و هوایی و محدودیت‌های غیر قابل کنترل و اجتناب ناپذیر و مواجه با آن‌ها چالشی دیگر برای کشاورزی سنتی است. با توجه به افزایش بی رویهٔ جمعیت و نیاز به تأمین مواد غذایی، زیست فناوری کشاورزی مورد توجه ویژه ایی قرار گرفته است. گیاهان زراعی بیوتکنولوژیک پر محصول و مقاوم گوناگونی مانند ذرت، برنج؛ سویا، گوجه فرنگی و گندم تولید شده و تکنیک‌های نوین زیست فناوری در افزایش تولید شیر و گوشت دام مؤثر واقع شده است.

صنعت بیوتکنولوژی با ماهیت چند منظورهٔ خود هم اکنون در عرصه جهانی پیش تاز است. تولید فراورده‌های غذایی و کشاورزی مرغوب با کیفیت برتر، اصلاح نژاد و تولید واریته های با دوام، همه از قابلیت‌های بیوتکنولوژی به شمار می‌روند. سطح زیر کشت محصولات اصلاح شدهٔ ژنتکی پیوسته در حال افزایش است. بیوتکنولوژی می‌تواند ظرفیت‌هایی را برای افزایش محصول فراهم کند و حتی می‌تواند محصولاتی را در شرایط نا مساعد هم تولید نماید.

با توجه به تفاوت‌های شرایط محیطی، بیماری‌ها و سلیقه‌های متفاوت مصرف کننده، حفظ تنوع ژنتیکی برای گسترش بهبود ژنتیکی دام‌ها یک امر اجتناب ناپذیر است. از دست رفتن تنوع ژنتیکی برای برآورده کردن نیازهای غیر قابل پیش بینی در آینده، انتخاب را محدود خواهد نمود. بنابراین آیندهٔ اصلاح نژاد به تغییرات ژنتیک بستگی دارد. با توجه به قابل اعتماد نبودن معیارهای فنوتیپی، امروزه روش نشانگرهای مولکولی دی. ان. ای قادر هستند تفاوت‌های ژنتیکی را در سطح دی. ان. ای ثبت نماید و به ابزارهای قابل اعتماد و مناسب جهت مطالعات مربوط به تنوع ژنتیکی و در کل مطالعات ژنتیک جمعیت تبدیل گردیده‌اند.

تخمین دقیق تنوع ژنتیکی در داخل گونه‌های حیواتی گامی در جهت حفظ ذخایر ژنتیکی می‌باشد. به عنوان نمونه واکنش‌های زنجیره ایی پلیمراز یکی از مهم‌ترین روش‌های ابداع شده در ژنتیک مولکولی است که برخی از نشانگرهای مولکولی بر اساس این واکنش، تنوع ژنتیکی جمعیت‌ها را تخمین می‌زنند.

 

کشت بافت گیاهی انجام شده در خزانه ملی ژنتیک گیاهی مستقر در آمریکا.
اصلاح خاکهای آلوده

مهندسی ژنتیک در اصلاح خاک‌های آلوده به فلزات سنگین توسط گیاهان نیز نقش دارد. فلزات سنگین گروه  اصلی آلاینده‌های غیر آلی می‌باشند. به دلیل استفاده از زباله هلی شهری به منظور حاصلخیزی اراضی و همچنین دفن نا درست آنها، آزاد شدن خاکستر حاصل از سوزاندن زبالجات شهری، دود حاصل از کارخانجات، اتومبیل‌ها و همچنین استفادهٔ بی رویه از آفت کش ها ئ کودها به درون بیوسفر آزاد و مناطق وسیعی از جهان با این ترکیبات آلوده شده است. صرف نظر از منبع فلزات، بالا بودن غلظت اکثر فلزات در خاک باعث تخریب و بهم زدن بافت و کیفیت خاک زراعی، کاهش تولید محصولات زراعی و پایین آوردن کیفیت محصول تولیدی می‌شود. ریمیداسیون گیاهی یعنی استفاده از گونه‌های مختلف گیاهی برای پاک کردن خاک و آب‌های آلوده به عناصر و فلزات سمی است. این تکنو لوژی در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده و در این زمینه پیشرفت‌های چشمگیری حاصل شده است. این سیستم بسیار کم هزینه، کار آمد، امید بخش و یک فناوری همسو با حفاظت از محیط زیست است. در ریمیداسیون گیاهی، گیاه به صورت یک پمپ خورشیدی عمل کرده و این پمپ فلزات خاصی را از خاک خارج و در بافت‌های خود انباشته می‌کند.

با این وجود برای استفاده از این تکنولوژی مفید و مؤثر در مقیاس تجاری، به منظور تمیز کردن محیط‌های آلوده محدودیت‌هایی وجود دارد که باید مورد بررسی و مطالعه واقع و راهکارهایی برای آنها اندیشیده شود. ابداع تکنیک‌های مهندسی ژنتیک گیاهی باعث پیشرفت‌های قابل توجهی در تولید گیاهان تراریخته و مناسب برای زدودن فلزات سنگین از محیط‌های آلوده شده است.

منابع:

سیدمحمدرضا هاشمی. کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی مدرن. دی ماه سال ۱۳۸۹، دوره ۱

محمدرضا سلیمان پور، سلیمان رسولی آذر. نقش خطرات احتمالی موجود در تولید و کاربرد محصولات بیوتکنولوژی از دیدگاه کارشناسان ترویج وزارت جهادکشاورزی. تابستان ۱۳۹۰، دوره ۴، شماره ۳، از صفحه ۹۷ تا ۱۰۸

فرانک شکری، سیدمحمدرضا هاشمی. کاربرد زیست فناوری در حفظ تنوع ژنتیکی. دی ماه ۱۳۸۹، دوره ۱

گلناز شریفی. کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی مدرن. ۱۳۹۵٫ http://taq.ir/1395/03/27

 

درباره گلناز شریفی

این نوشته هم جالبه!

دریای خزر

بزرگ‌ترین دریاچه آب شیرین جهان به آهستگی در حال تبخیر شدن است

بزرگ‌ترین دریاچه آب شیرین جهان به آهستگی در حال تبخیر شدن است، یافته‌های جدید نشان …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *