up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله بيوتکنولوژي PDF
QR code - بيوتکنولوژي

بيوتکنولوژي

بيوتکنولوژي و کاربرد آن در کشاورزي (2)

تکنيک هاي انتقال ژن، کليد بسياري از کار بست هاي بيوتکنولوژي هستند. اساس مهندسي ژنتيک عبارت است از توان شناسائي ژن موردنظر يعني ژني که حاوي ويژگي مطلوب در موجودات است، مجزا کردن آن ژن، مطالعه کارکرد و اصول فعاليت آن تغيير ژن و کار گذاشتن مجدد آن در ميزبان طبيعي خود و يا گياه و جانوري ديگري اين تکنيک ها ابزار هستند نه هدف. با استفاده از آنها مي توان طبيعت و وظيفه و کارکرد ژن ها را شناسائي نمود، اسرار مقاومت به بيماري ها را گشود، رشد و نمو را تنظيم نمود و يا در نحوه ارتباط ميان سلول ها و موجودات دخل و تصرف نمود.
مهندسي ژنتيک امکان ايجاد واريته ها و گياهاني را فراهم مي کند که داراي صفاتي هستند که دسترسي به آنها از روش هاي معمول غيرممکن است.
براي مثال با دست ورزي ژنتيک برنج طارم مولائي، نه تنها به کرم ساق خوار برنج بلکه به کليه آفات پروانه اي و برخي بيماري هاي قارچي مانند شيت بلايت مقاوم شده است. صفت مقاومت مطلق به کرم ساقه خوار و بيماري شيت بلايت در هيچ يک از ۱۲۰۰۰۰ نمونه برنج نگهداري شده در مؤسسه بين المللي تحقيقات برنج مشاهه نشده است. با توجه به عدم دسترسي به ارقام مقاوم نمي توان از روش هاي سنتي اصلاح نباتات براي ايجاد چنين صفات مهمي استفاده کرد. منابع اقتصادي و زيست محيطي اين قبيل واريته هاي زراعي بي نياز را توضيح است.
کاهش مصرف سموم، کاهش هزينه هاي تلويد، افزايش عملکرد، محيط زيست سالم تر براي انسان دام و آبزيان به ويژه انطباق کامل اين فناوري با روش هاي مبارزه تلفيقي از معدود مزاياي کاربرد گياهان تراريخته مقاوم به آفات و بيماري است. در اين رابطه به تازگي خبرهاي مسرت بخشي مبني بر رهاسازي و توليد انبوه اولين برنج تراريخته در ايران منتشر شده که اين موفقيت مي تواند کمک شاياني به افزايش توليد اين محصول استراتژيک در کشور کند. اين برنج تراريخته، با دست ورزي ژنتيکي رقم طارم مولائي در پژوهشکده بيوتکنولوژي کشاورزي توليد شده و نزديک به ۱۰ سال از اولين آزمايش هاي بررسي آن مي گذرد.
در اين برنج با ابراز ژن مسئول توليد پروتئيني کريستالي موسوم به (Cry ۱ A(b در برگ گياه، به محض تغذيه لارو حشره آفت از قسمت سبز گياه، طي يک واکنش که فقط در محيط قليائي دستگاه گوارش اين حشره صورت مي گيرد، آفت نابود مي شود و هيچ اثر منفي ديگري بر ساير حشرات مفيد موجود در مزرعه وجود نخواهد داشت. علاوه بر اين مبارزه اختصاصي با آفت، عدم ابراز ژن مذکور در دانه برنج نيز در اين برنج تراريخته رعايت شده است.
گرچه اين پروتئين براي انسان مضر نيست و محاسبات انجام شده نشان داده که ميزان پروتئين (Cry ۱ A(b موجود در چندين هزار کيلو ذرت Bt نه تنها هيچ اثر منفي بر موش نداشته، بلکه به عنوان يک پروتئين غذائي براي مصرف انسان (حتي کودکان و نوزادان) مورد تأييد قرار گرفته است. اين برنج بدون مصرف هرگونه سم در برابر تمامي آفات پروانه اي اين گياه از جمله انواع برگخوارها و همچنين کرم ساقه خوار که از جمله مهمترين آفات برنج در کشور ما بوده و بيشترين ميزان سموم مصرفي را به خود اختصاص داده اند، مقاوم است.
در يک جمع بندي اينگونه نتيجه گيري شده است که بهره گيري از روش هاي مهندسي ژنتيک منجر به توليد محصولات مقاوم در برابر آفات باارزش غذائي بالاتر مي شود، انعطاف بيشتري در عمليات زراعي به وجود مي آورد و به دليل کاهش مصرف سموم دفع آفات نباتي براي محيط زيست جهان مفيد خواهد بود.
● اهميت بيوتکنولوژي
توسعه پايدار در مفهوم گسترده خود عبارت از اداره و بهره برداري صحيح و کاراي منابع پايه، منابع طبيعي، منابع مالي و نيروي انساني براي ذيل به الگوي مصرف مطلوب، همراه با به کارگيري امکانات فني، ساختار و تشکيلات مناسب براي رفع نياز نسل هاي امروز و آينده به طور مستمر و قابل رضايت مي باشد. براساس اين تعريف فناوري، کليدي مهم براي بهره وري بيشتر و بهينه از منابع محدود طبيعي است که به توسعه پايدار در تمام ابعاد منجر مي گردد.
لذا برآيند توانائي و ظرفيت هاي يک کشور، براي انتخاب، تشخيص و انطباق يک فن آوري بي خطر و مناسب براي محيط زيست مي تواند معياري براي خودکفائي پايدار و در نهايت نيل به توسعه پايدار جهاني باشد. امروزه بيوتکنولوژي و به ويژه نوع مدرن آن، يکي از ابزارهاي نيرومند تکنولوژيک محسوب مي شود که خود به دليل ظرفيت، توان بالقوه و قابل توجه اش، اثرات شگرفي بر جامعه از حيث اقتصادي، علمي و اجتماعي گذارده است. بيوتکنولوژي نه تنها مي تواند در افزايش سطح قابليت ها و توانمندي هاي بخش هاي مختلف جامعه مؤثر باشد، بلکه حتي مي تواند منجر به بهبود مناسب روش ها و فرآيندهاي متنوع توليدي و خدماتي در زير بخش هاي چون کشاورزي و پزشکي گردد.
هدف و انگيزه اغلب کشورهاي در حال توسعه از به کارگيري بيوتکنولوژي اين است که بتوانند آن را در خدمت توسعه و بهبود وضعيت صنايع کشاورزي داروئي و غذائي درآورند. ضمن اينکه، بتوانند موادخام و کم ارزش را به فرآورده هائي با ارزش افزوده بالا تبديل و يا زمين هاي باير و کم حاصل را حاصلخيز و غني کنند.
در اين ميان آگاهي و شناخت عمومي جامعه از اثرات بيوتکنولوژي بيشتر محدود و معطوف به کار بردها، محصولات و فرآورده هاي بيوتکنولوژي مدرن است، در حالي که با فراگير شدن کاربردهاي بيوتکنولوژي در حوزه هاي کشاورزي، صنعت و محيط زيست اثرات و جنبه هاي اقتصادي بيوتکنولوژي نيز فراگير دشه و با توجه به روند يکپارچه شدن مسائل اقتصادي جهاني، اين اثرات افزايش بيشتري خواهد يافت.
از جمله موارد استفاده بيوتکنولوژي در صنعت مي توان به روند شيرين سازي شکر، توليد ويتامين هاي آلي و آمينواسيدها، توليد سوخت متان از فرآورده هاي پسماند و توسعه سوخت هيدروژن اشاره کرد. جايگاه بيوتکنولوژي در محيط زيست به قدري حائزاهميت گرديده است که شاخه جديد از بيوتکنولوژي به نام Bioromodiaton به وجود آمده است که عبارت است علم استفاده از باکرتي ها و ميکروارگانيزم ها در پاکسازي آلودگي هاي محيطي است. بيوتکنولوژي در حوزه محيط زيست مي تواند در يافتن نژادهاي مءثر براي تصفيه بهتر فاضلاب، خاک هاي آلوده و بقاياي نفتي کمک کند. دانش بيوتکنولوژي در کاهش اثرات مخرب کشاورزي بر محيط، حفظ خاک و استفاده بهينه از منابع کشاورزي گام برداشته است. بيوتکنولوژي گياهان زراعي نيز منجر به افزايش کمي و کيفي گياهان زراعي گشته است.
از اين دانش در توسعه ارقام جديد گياهي با فوايد بسيار زيادتر نسبت به ارقام قديمي استفاده مي شود. ولي مهندسي ژنتيک قادر است اين فرآيندرا تسريع و دقت آن را افزايش دهد. درک کارآئي گياهان تراريخته از سوي کشاورزان به حدي بوده است که در عرض کمتر از ۷ سال سطح زيرکشت گياهان تراريخته (Transgenic) سي و پنج برابر افزايش يافته و سطحي بالغ بر ۵۸ ۷ ميليون هکتار از اراضي جهان را به خود اختصصا داده است.
▪ با توجه به مسائل ذکر شده، به طور اخص مي توان اهميت کاربرد بيوتکنولوژي در کشاورزي را به صورت ذيل بيان نمود:
الف) کاربرد بيوتکنولوژي در کشاورزي موجب افزايش توليد مي گردد. نمونه هائي از اين تأثير توليد فرآورده هاي جديد دامي و يا توليدمثل براي به دست آوردم گاوهائي با شيرده بيشتر است.
ب) به کارگيري بيوتکنولوژي در کشاورزي، موجب کاهش هزينه هاي کشاورزي مي گردد. (مانند ايجاد گياهان مقاوم به آفات که استفاده از آفت کش ها را به حداقل کاهش مي دهد)
ج) به کارگيري اين تکنولوژي امکان بالقوه براي توليد غذاهائي با کيفيت بالا، فرآورده هائي با ارزش افزوده بيشتر و متناسب با انتظارات مصرف کننده و صنايعي تبديلي غذائي را به وجود آورده است (گوشت هاي کم چربي، بذرهاي روغني با مقدار چربي تغيير يافته، سبزي هائي با انبارگي طولاني تر، نمونه هائي از اين مورد هستند).
د) اميد مي رود که بيوتکنولوژي با ارائه گياهان مقاوم با آفات و امثال آن، روش هائي را براي مقابله و کنترل علف ها و آفات در اختيار قرار دهد که براي محيط زيست زياني نداشته باشد.
● کاربردهاي تکنولوژي در کشاورزي
دانشي بيوتکنولوژي به عنوان عظيم ترين منبع تکنولوژي بشر در قرن فعلي مطرح بوده و آن را انقلاب سبز نويني براي عليه بر فقر و گرسنگي ناميده اند. حاميان بيوتکنولوژي، معتقد هستند چنانچه روند فعلي رشد جمعيت ادامه يابد، به يقين نسل هاي آينده بشري با کمبود موادغذائي و فقر، روبه رو خواهند شد. بنابراين بايستي روش هاي مهندسي ژنتيک و اصلاح گياهان زراعي پربازده در دستور کار کشورها قرار گيرد. روش هاي مهندسي ژنتيک و بيوتکنولوژي گياهي مي تواند، گونه هائي از محصولات جديد را، حتي در خاک هاي نامرغوب و نامساعد پرورش دهد.

«همچنانکه سده بيستم سده فيزيک و شيمي بوده است، سده بيست ويکم نيز سده زيست شناسي و زيست شناسي مولکولي- ژنتيک- خواهد بود.» در دوراني به سر مي بريم که بس ...

نانو بيوتکنولوژي نانوتکنولوژي، چنان که از اسم آن برمي آيد ، با اجسامي به ابعاد نانو سر وکار دارد . نانو تکنولوژي در سه سطح قابل بررسي است : مواد ، ابز ...

ژن Mi بطور عمده در خويشاوندان نزديك وحشي گوجه فرنگي شناسايي شد و از اين خويشاوندان وحشي به واريته هاي زراعي از طريق آميزش جنسي و كشت جنين منتقل شده اس ...

با تركيب روشهاي مناسب و عملي زراعي و بهبود ژنتيك واريته هاي زراعي بطور تصاعدي با افزايش عملكرد محصول و كيفيت آن مواجه خواهيم شد. بطور كلي تخمين زده مي ...

رشد جمعيت ، کمبود مواد غذايي ، سوء تغذيه و توليد گياهان زراعي در شرايط دشوار محيطي (شوري آب و خاک ، خشکي و سرما) و آثار سوئ زيست محيطي ناشي از مصرف بي ...

استفاده از ترکيبات دارويي مشتق از گياهان، نه تنها قدمت زيادي دارد، بلکه به دليل عوارض جانبي بي شمار داروهاي شيميايي از يک سو و نارسايي هاي متعدد طب نو ...

سنسورهاي تنش در مدل ژنتيکي Synechocystis سلول با ابراز گروه خاصي از ژنهايي که در اثر تنش القاء ميشوند، يک تنش معين را احساس و به آن واکنش نشان ميدهد. ...

جهان امروز بر خلاف دنياي ديروز که تمام توجهش به صنايعي چون نفت و انرژي بود، به سمت فن آوري اطلاعات، مواد جديد، بيوتکنولوژي، نانوتکنولوژي و الکترونيک گ ...

دانلود نسخه PDF - بيوتکنولوژي