مسایل ژنتیکی و فنون دست ورزی ژنی در گیاهان

اهميت ذخاير توارثي كه در واقع ريخته هاي ارثي موجود در توده هاي بومي زراعي و خويشاوندان آنهاست به لحاظ نقشي است كه آنها در اصلاح نباتات ، برنامه هاي اصلاحي و امروزه در بيوتكنولوژي و مهندسي ژنتيك از لحاظ انتقال صفات مطلوب به گونه هاي زراعي، دارا هستند، مي باشد . همچنين جنبة ديگر اهميت اين ذخاير ارزشمند ، وجود پديدة شوم قاچاق ژن از مناطق مختلف و بنابراين در خطر افتادن امنيت زيستي و غذايي مي باشد .
در واقع صفات و پتانسيل ژنتيكي مطلوب كه مد نظر به نژادگران است ، در اين ريخته هاي ارثي موجود است كه به نژادگر از اين ذخاير توارثي براي ايجاد صفات مطلوب و انتقال ژنهاي موردنظر به گياهان فاقد اين صفات استفاده مي كند .
نقش علم اصلاح نباتات در افزايش توليد و به نژادي گياهان كاملاَ روشن است . با توجه به نقش مواد و محصولات كشاورزي در تغذيه بشر در جهان امروز و با توجه به رشد تصاعدي جمعيت و روند خطي توليد محصولات كشاورزي ، با توجه به تكنيكهاي اصلاحي،شناخت ذخاير توارثي ، امري ضروري به نظر مي رسد.لازمه افزايش توليدات كشاورزي ، جمع آوري ، حفظ و نگهداري و ارزيابي ذخاير توارثي است كه شالودة برنامه هاي اصلاحي مي باشد .بر اين اساس بانكهاي ژن در اقصي نقاط جهان تاسيس شده است تا رسالت حفظ ميراث ذخاير توارثي را عهده دار باشند.
بنابراين با توجه به اهميتي كه بانكهاي ژن در نگهداري ذخاير توارثي دارند و همچنين مساله نوظهور و بسيار مهم امنيت غذايي در آينده و امنيت زيستي در كشوري مانند ايران كه از لحاظ خاستگاه گياهان زراعي در دنيا حائز رتبة اول مي باشد و وجود بيش از 1900 گونة اندميك در ايران ، مساله حفاظت از ذخاير توارثي و برنامه هاي پژوهشي در اين زمينه ، داراي اهميتي دوچندان مي باشد .
مسلم است كه موفقيت آيندة متخصصين اصلاح نباتات ، به حفظ ذخاير ژنتيكي امروز آنها بستگي مستقيم دارد تا بتوانند از آن در برنامه هاي اصلاحي خود استفاده نمايند. يك متخصص اصلاح نباتات در صورتي مي تواند شانس موفقيت در برنامه اصلاحي داشته باشد كه امكان انتخاب مواد مناسب و متنوع براي او وجود داشته باشد.اگر چه يكنواختي حاصل از واريته هاي اصلاح شده جديد در ميزان عملكرد ، كيفيت صفات رويشي و زمان رسيدن براي شرايط جديد كشاورزي ضروري است ، اما يك خطر پنهان در بردارد و مي تواند دريچه باشد براي ورود آفات و امراض و ساير مشكلات ناشي از يكنواختي و پاية ژنتيكي ضعيف در واريته هاي موجود ارقام زراعي . بنابر اين از اين جنبه نيز به اهميت حفظ و شناسايي ذخاير ژنتيكي غني پي مي بريم

ازدست دادن تنوع به هنگام ایجاد تنوع

تنوع با افزودن چیزی به محیط یا کاستن آن از محیط تنظیم می شود. بنابراین ،باید هنگامی که چیزی به محیط می افزاییم بسیار بیشتر از زمانی که چیزی از آن کم می کنیم مراقب باشیم، زیرا آنچه را که از محیط حذف کرده ایم میتوانیم دوباره به آن بازگردانیم، اما هنگامی که یک گونه بیگانه را وارد محیطی میکنیم ممکن است نتایج وپی آمدهایی آن کاملا ازکنترل ما خارج باشد. در مورد ورود گونه های بیگانه به یک محیط که به نوعی میتوان آن را افزودن تنوع در نظر گرفت،نتایج ممکن است کاهش شدید تنوع بومی باشد، به ویژه اگر گونه بیگانه ماهیتی تهاجمی داشته باشد وبا طرد گونه های بومی در زیستگاه تازه غالب شود
دانیل سیمبرلاف، اکولوژیست( دانشگاه تنسی درناکس ویل) دراین ارتباط اظهار داشته است«تصور کنید درحال تماشای یک تابلو نقاشی زیبا ورنگارنگ هستید که ناگهان تمام رنگهای آن در هم ادغام می شوند وتابلو مغشوش وآشفته می گردد چنین چیزی بر سرگیاهان وجانوران جهان آمده است.با افزایش ارتباطات در جهان امروز، جریان ورود گونه های بیگانه به سرعت افزایش یافته است.اگر همچنان دست روی دست بگذاریم،یورش این گونه های مهاجم باعث طرد گونه های بومی شده که خسارات اقتصادی و اکولوژیکی جبران ناپذیری بر جای خواهد گذاشت».
سیمبرلاف در مورد مهاجرت گونه های بیگانه به مناطق جدید که باعث وارد آوردن خسارت برعلفزارها، جنگلها،بوم نظام های آبی وخشکی می شود سخن می گوید واضافه می کند:

«زیستگاههای جهان به سرعت در حال همگن سازی واز دست دادن تنوع خود هستند».
برآورد شده است که این پدیده سالانه میلیاردها دلار برای مردم ایالات متحده هزینه داشته باشد،
زیرا اکنون حدود یک چهارم درآمد کشاورزان صرف کنترل گیاهان بیگانه می شود. به علاوه، زمینها وآبراهه های ایالات متحده زیر هجوم گیاهان آبزی قرار گرفته اند که میزبان گونه هایی هستند که سلامت انسان را به شدت به خطر می اندازند که از آنجمله می توان به پشه ببری اشاره کرد که از ژاپن وارد ایالات متحده شده وبه سرعت در حال گسترش است وعامل بیماریهای همچون التهاب مغز، تب زرد وتب دنگیو می باشد.

با آنکه هزاران سال است که گیاهان وحیوانات توسط انسان از محلی به محل دیگر منتقل
میشوند،رشد سریع مسافرت وتجارت در عصر حاضر ونیز مهاجرت کامل جوامع انسانی به دلیل
پدیده هایی همچون جنگ،مشکل جدیدی را به وجود آورده که پیش ازاین هرگز سابقه نداشته است.
به عنوان مثال مار قهوه ای که باعث نابودی پرندگان جنگلی جزیره گوام شده است. اکنون با
بی احتیاطی مسافران وماموران گمرک از طریق وسایل نقلیه زمینی وهوایی وارد هونولولو شده
است. . یک حلزون بزرگ آفریقایی که خسارات بسیاری به محصولات زراعی بسیاری از جزایر
اقیانوس آرام واردکرده است توسط یک پسر بچه از هاوایی به فلوریدا به عنوان هدیه برای
مادرش منتقل شده است قارج سوختگی بلوط آسیایی در اواخرقرن نوزدهم وارد نیویورک شد
وتقریبا تمامی درختان بلوط امریکایی را در ساحل شرقی ایالات متحده نابود کرد این در حالی است که پیش از ورود این قارچ، این درختان بلوط گونه غالب بسیاری از جنگلهای این منطقه بودند مثالهایی از این دست بسیارند.
ریشه کنی این گونه های بیگانه نه تنها در بسیاری از موارد ناممکنکه بسیار هزینه بر است،زیرا
روش های کنترل شیمیایی، مکانیکی یا زیستی که می تواند در بعضی موارد خسارات آنها رابه
حداقل برسانند. اکثرا برای گونه های مفید بومی زیان بار است.

نابودی تدریجی تنوع
تنوع به شکلهای گوناگون و بدون انکه متوجه شویم از دست می رود ,زیرا اولا نابودی تنوع یک فرایند تدریجی در زمان حال است که چندان برای ما مملوس نیست و دوم این که هیچ گاه نخواهیم توانست بفهمیم تلاشها و فعالییتهای فعلی ما در گذر زمان و برای رسیدن به حقوق مدنی به غنای جامعه کمک می کند یا باعث فرو پاشی آن میشود. به هر روی بسیاری از این فعالییتهای انسانی باعث به تاراج رفتن تنوع میشود.

یکی از مثالهای بنیادی در این ارتباط ,اولویت رشد اقتصادی یک جامعه یا اجتماع است که بر اساس آن همه مردم می کوشند حد اکثر سود اقتصادی را به دست آورند و شرایط مطلوب خود را بر جامعه یا اجتماع تحمیل کنند,بدون انکه پی آمدهای زیست محطی آن را بر نسلهای بعدی در نظر بگریند.بنابراین در چنین شرایط خود محورانه ای است که مردمانی با خلق و خوی تهاجمی مسیر حرکت و رشد جامعه را تعیین میکنند مگر این که رفتار این گروه توسط گروه دیگری که دید گاههای بشر دوستانه ای دارند و همواره به دنبال تکامل اخلاقی جامعه بشری هستند کنترل و تعدیل شود. بدین ترتیب می بینیم که تنوع موجود در طبیعت پیوسته از دست می رود و نابود میشود زیرا ارزش حقیقی آن که به همه تعلق دارد و بنا براین ملک هیچ کس نیست, بر آن گروهی که فقط به دنبال تبدیل اموال و املاک خود به پول و ارزشهای اقتصادی هستند,پوشیده مانده است. چنین نگاه خود محورانه و تنگ نظرانه عامل اصلی زوال برگشت ناپذیر تنوع است.

نابودی برگشت ناپذیر تنوع
با شکوفایی صنعت خانه سازی پس از جنگ جهانی دوم و با آغاز فعالییت و رشد شرکتهای معظمی که مهمترین دستاوردشان هویت زدایی انسانها و اشیا بود , به تدریج ماهیت اشیا به شکل قابل توجهی تغییر یافت . مراکز تجاری به وسیله جادههایی که بیش از پیش بزرگتر و وسیع تر می شدند و زمینهای تجاری را تصرف میکردند , به همدیگر متصل میشدند . سپس با ظهور صنعت ساخت خانه های کوچک و کوچکتر که بعضی از آنها در دشتهای سیلا بی یا مناطق بی ثبات ساخته میشدند , جدایی بخشهای اجتماع شتاب بیشتری به خود گرفت.
تمرکز گرایی که پیشتر در غالب شرکتهای بزرگ صنعتی دیده شده بود وارد چشم اندازهای طبیعی نیز شد.
رانندگی در بزرگ راههای بزرگ به یک ضرورت تبدیل شد و به دنبال آن آلودگی هوا و نیز آب نیز حادث شد که این آلودگی با ساخت هر کیلومتر بزرگراه جدید و ورود هر خودروی جدیدی به آنها شدت گرفت. سکون و آرامش سنتی خیابانهای شهری جای خود را به سرعت رو افزون خود روها داد.
ژان چسنو در این باره نوشته است l خیابانها که پیش از این به مثابه ی هنر زندگی بودند اکنون به شریانهای ترافیک خودروها تبدیل شده اند . مردم فقط در آ نها از نقطه ای به نقطه ی دیگر رانندگی می کنند.)
به دیگر سخن , پیشتر که مردم آهسته در خیابانها قدم می زدند بیشتر همدیگر را می دیدند و همین ارتباط در خیابانها , پیوندهای اجتماعی را مستحکمتر می ساخت .
به تدریج و با رسوخ فرهنگ تمرکزگرایی در اجتماع که باعث تخصصی کردن چشم انداز ها شد, ارتباطات اجتماعی گسسته و اجزای اجتماع از همدیگر پراکنده شدند.
به دنبال برچیدن این حصارهای زنده , تنوع غنی علفهای جمنی ,درختچه ها و درختان آن نیز که زیبایی دره را چنان مسحور کننده کرده بود, از میان رفت. به دنبال آن جغدهایی که از مزارع اطراف به این منطقه می آمدند از میان رفتند.
نغمهء چکاوکها در چمنزارها که هر صبح شنیده می شد نیز خاموش گشت و دیگر آ واز سهره ها به گوش نخورد . پرواز سر خوشانهء گنجشکها , لانه ی موشهای صحرایی , قرقاولها و خرگوشها همگی از این منطقه رخت بر بستند . با وجودی که ممکن است هنوز این موجودات در گوشه و کنار و حاشیه های این دره پراکنده باشند اما دیگر در حصارهای مزارعی که روزی به شکل با شکوهی سر برافراخته بودند دیده نمی شوند .
با گذشت 60 سال از آن زمان , چنین زیستگاهایی دیگر در این دره وجود ندارد و شخصیت زدایی عظیمی که دستاورد تمدن جدید پس از جنگ جهانی دوم بود مزارع آن را به چشم انداز های برهنه و خاموشی در زمستان و کشت زارهای همگن و بی تنوعی در تابستان تبدیل کرده است. واقعا چه اتفاقی افتاده است؟؟

از دست دادن تنوع محصولات زراعی به خاطر منافع اقتصادی
امی تانسون که نویسنده و کشاورز ارگانیک است اظهار داشته است:( هیچ کس شک ندارد که غذا یکی از ضروریات زندگی است .) با این حال بر اساس گزارش سازمان تولید و بذر ایالات متحده , حدود 90 درصد ارقام زراعی که در پایان قرن 19 کشت می شدند , دیگر در مقیاس تجاری در
دست نیستند و حدود دو سوم از 5000 رقم گیاهان زراعی آزاد گرده افشانی که در سال 1984 در اختیار بودند در سال 1994 از دست رفته بودند. سازمان خوار و بار و کشاورزی سازمان ملل متحد برآورد کرده است که طی قرن بیستم 75 درصد تنوع زراعی نظامهای کشاورزی ایالات متحده از بین رفته است .
در کشاورزی سنتی, محصولات کشاورزی از طریق کشت چندباره ی محصولات توسط کشاورزان محلی حفظ می شد . این گیاهان زراعی از نظر ژنتیکی متنوع بودند , آزادانه توسط حشرات محلی گرده افشانی می کردند و از گیاه مادری ای که بر اثر کشت مکرر در دراز مدت به شرایط خاص اقلیمی و زیست محیطی آن سازگار شده بود, تولید و برای استفاده در فصول بعدی ذخیره می شدند .
با وجودی که ارقام زراعی سنتی به اندازه ی ارقام مدرن تولید ندارند , اما در طول زمان و با گذر از شرایط مختلف شرایط خود را حفظ کردند تا غذای انسانهایی که آنها را پرورش می دهند تامین کنند .
اما بسیاری از این ارقام سازگار محلی اکنون از دست رفته اند, زیرا کشاورزان مناطق مختلف جهان , ارقام زراعی نوینی را که از برنامه های اصلاحی بدست آمده اند جایگزین آنها کرده اند . البته همان طور که از نظر اکولوژیکی انتظار می رفت, این ارقام جدید اغلب سازگاری ضعیفی به شرایط محیطی داشته و نسبت به بیماریها هم حساس و مستعد هستند . آگاهی از این آسیب پذیری و نگرانیهای مربوط به از دست رفتن تنوع ژنی ستنی, سازگار و مقاوم به بیماری ,گروهی از مردم را بر آن داشته است تا گیاهان سنتی مناطق مختلف را جمع آوری و نگه داری کنند که از جمله ی این گروه ها می توان به مؤسسه ی بین المللی تحقیقات برنج در فیلیپین اشاره کرد.
یکی دیگر از نگرانیهای فعلی مربوط به از دست رفتن گونه های گیاهی وحشی است . با وجودی که بر- آورد شده سرعت از بین رفتن گونه های گیاهی و جانوری در قرن بیستم مشابه بوده است , اما گیاهان پایه ی زنجیره ی غذایی به شمار میروند و بنابراین تخمین زده میشود که با نابودی هر گونه ی گیاهی , 10 تا 30 گونه ی حیوانی که حیاتشان به این گیاه وابسته است نیز از بین می روند . بسیاری از گیاهانی که به عنوان ((علف هرز )) تلقی می شوند , یعنی گیاهانی که در یک مزرعه ناخواسته اند یا برای ما قابل استفاده ی آنی نیستند , در واقع از نظر دارویی یا ساخت فرآورده های جدید ودر نهایت تامین مواد ژنتیکی ای که صفات مثبتی دارند و می توان به گیاهان زراعی منتقل کرد, اهمیت بسیاری دارند.
تصور میشود مردمان دوره ی اول (پیش از تاریخ)از 80 هزار گونه ی گیاهی خوراکی , حدود1500 گونه ی گیاهی وحشی را مصرف می کردند , در حالی که جوامع باستانی حد اقل 500 گونه ی سبزی کشت می کردند . اما امروز در ایالات متحده فقط 30 نوع گیاه کشت می شود و 95 درصد نیازهای تغذیه ای ما هم از این 30 گیاه تقسیم می شود و همین امر قابل تامل است و باید پیشنهاد کرد که به شکل آگاهانه ای گیاهان وحشی و نیمه اهلی خوراکی را حفاظت و نگه داری کنیم.
بنابراین مشخص می شود که ما نسبت به آنچه که خود و آیندگانمان با غفلت از توجه به گونه های زراعی که از بومیان آمریکای شمالی به ما رسیده و همیشه در فضای باز , منطق ساحلی یا دشتهای سیلابی مجاور شهرهایمان کشت می شده اند , متوجه نیستیم که چه گنجینه ی گران بهایی را از دست می دهیم .اما برای حفظ این ثروت اجتماعی که همانا تنوع موجود در طبیعت است, ابتدا باید بتوانیم به شکلی خردمندانه و هوشیارانه ای از زمین بهره برداری کنیم .

حفظ تنوع از طریق نوع بهره برداری از زمین
در ادامه سخن از زیستگاه به عمل به میان خواهد آمد، چرا که یک زیستگاه با کیفیت اساس تنوع زیستی، ژنتیکی و کارکردی را تشکیل می دهد که مجموعه این تنوع به عنوان ارکان ثروت طبیعی وبنابراین بقای اقتصادی به شمار می رود و همین بقای اقتصادی مترادف با رفاه دراز مدت جامعه است. زیستگاه از غذا، آب ، پناه گاه و فضا تشکیل می شود. به علاوه،رایط محیطی است که ترکیب گونه های گیاهان را مشخص می کند.و همین ترکیب گونه های گیاهی است که که ساختار ویژه ای را می آفرینند که خود امکان ظهور و بروز فرآیندها و کارکردهای خاصی را در زمان ومکان می دهد تا بخش زنده زیستگاه برای حیات وحش ودر نهایت انسان خلق شود. درک و حفظ بقای این اجزا نکته کلیدی پایداری زیستگاه های با کیفیت می باشد.
اگر ما واقعا به دنبال رسیدن به پایداری جوامع خود هستیم باید ابتدا بیاموزیم که چگونه این نکته را درک کنیم و بپذیریم وبه کار ببندیم که بقای جمعیت های بومی گیاهی و جانوری یک چشم انداز به سرعت نابودی قطعه ای از یک زیستگاه و همچنین سرعت مهاجرت موجودات زنده از یک قطعه در حال نا بودی زیستگاه به قطعه دیگری بستگی دارد.
بنابراین شانس بقای گونه های که در بخش هایی از زیستگاه زندگی می کنند که بر اثر فعالیتهایی نظیر گسترش مناطق شهری از دیگر بخشهای زیستگاه جدا افتاده اند،به شدت کاهش می یابد.
قطعه قطعه شدن زیستگاه که جدی ترین تهدید برای تنوع زیستی، ژنتیکی و کارکردی به شمار می رود، عامل اصلی بیشتر بحرانهای جهانی پیش گفته، نابودی موجودات زنده ونیز نابودی محلی گونه ها است.

اثرات تغییرزیستگاه
تغییر دادن ارتباطاتدرونی بین بخشهای مختلف یک زیستگاه به شدت بر فراوانی گونه ها والگوهای مهاجرت آنها تاثیر می گذارد.اندازه،شکل وتنوع بخشهای مختلف یک زیستگاه نیز بر الگو های فراوانی گونه ها تاثیر می گذارد و شکل یک بخش از زیستگاه می تواند در مواردی تعیین کننده نوع گونه هایی که می توانند از زیستگاه استفاده کنند، باشد. برهم کنش بین فرآیند های دخیل در پراکنش گونه ها با الگوی چشم انداز است که پویایی زمانی جمعیت های بومی که قادرند تا مسافتهای دور پراکنش یابند کمتر از جمعیتهای بومی که قادرند تا مسافتهای دور پراکنش یابند کمتر از جمعیتهای ساکن از آرایش مکانی بخشهای مختلف یک زیستگاه تاثیر می پذیرند.
وظیفه ما نه تنها تصمیم گیری در مورد الگو های درونی چشم اندازها و در نظر گرفتن پی آمد های این تصمیمات بر کیفیت بالقوه زندگی نسلهای آینده است، بلکه آموزش بنیادی این مفاهیم به کودکانمان که نسل های آینده هستند، نیزمی باشد.
ما باید به شکل هدفمند وآگاهانه به سمت ایجاد پیوند زیستگاهها در قالب فضاهای باز حفاظت شده حرکت کنیم تا چشم اندازهای سازگاری حاصل شود که کیفیت زیستی آنها برای ما وآیندگان در حد قابل قبول و مطلوبی باشد. چنین حرکتی پیش از هر چیزنیازمند تغییر دیدگاه ماو توجه به شش نکته کلیدی زیر است:
1- تلفیق آگاهانه وهدفمند تفکرچرخشی با تفکر خطی، به شکلی که بتوانیم محصولات و خدمات مورد نیاز جامعه را تولید کنیم وهمزمان چرخه های طبیعت را به عنوان ابعاد تنوع درک وحفاظت کنیم تا جامعه با کمترین آسیب و خدشه ای به ایندگان منتقل شود.
2- آگاهانه و هدفمند بپذیریمکه زنان و مردان کاملا با هم برابرند، زیرا به هر حال زنان نیمی از تنوع موجود در جامعه انسانی را تشکیل می دهند. همچنین زنان بیش از مردان با ماهیت چرخه ای روابط هم سو وسازگارند و مردان هم بیش از زنان به تفکر خطی تولید گرا توجه دارند.و بنابراین توجه یکسان به مردان وزنان باعث ایجاد تعادل در کلیت جامعه انسانی می شود. به علاوه، معمولا زنانی که از حق تساوی اجتماعی بر خوردارند فرزندان کمتری به دنیا می آورند که همین تنظیم خانواده، یگانه راه کنترل داوطلبانه و غیر اجباری جمعیت انسان است.
3-پیوند دادن یا ایجاد پیوند مجدد آگاهانه و هدفمند انسان با زیستگاههای مختلف از طریق یک نظام تلفیقی فضاهای بازی که در آن به مردم در مورد اهمیت بنیادین کیفیت زیستگاها آموزش داده می شود.
4-حفاظت آگاهانه و هدفمند از تنوع زیستی، ژنتیکی و کارکردی موجود که ثروت غیر قابل جایگزینی است که اساس مفهوم کرامت انسانی را شکل می دهد و بر اساس آن هر انسان(وهر گونه زنده) آزادانه می تواند در هر محیطی رشد و زندگی کند.
5-پذیرفتن آگاهانه مسئولیت ایجاد پیوند پایدار بین زیستگاه ها به شکل فضاهای بازوتنوع گونه ای غنی که هزینه ای است که باید برای رسیدن به پایداری دراز مدت و حفظ تمامیت اکولوژیکی الگوهایی که در چشم انداز آفریده ایم، بپردازیم.
6-انتخاب آگاهانه ظرفیت فرهنگی(کیفیت زندگی) به جای ظرفیت محیطی(حداکثرگنجایش زمین برای انسان)، زیرا ما نمی توانیم هم زمان کیفیت(زندگی با کرامت) وگمیت(صرفا بقا) را با هم « انتخاب کنیم».
اهمیت این شش نکته در چیست؟ اهمیت آنها را در یک کلمه می توان ذکر کرد:پیوستگی

جمعیت
هنگامی یک جامعه محور توسعه خود راجمعیت انسانی به عنوان مهمترین محدودیت اجتناب ناپذیر قرار میدهد، در واقع اندازه جمعیت را به عنوان شاخص رشد اقتصاد(ظرفیت فرهنگی ) مد نظر قرار داده است، هر چند هنوز
هم این فرصت را دارد که به سمت پایداری اکولوژیکی حرکت کند. در نتیجه، بینشی که مبتنی بر جمعیت انسانی به عنوان محدودیت غیر قابل اجتناب است معمولا (ونه همیشه) اولویت خود را بر حداکثر استفاده از ظرفیت محیطی زیستی قرار می دهد. بدین ترتیب، جایگاه مردم که تحت تاثیر الگوهای مالکیت خصوصی قرار می گیرند
تعیین کننده موقعیت مکانی نظام حمل و نقل خواهد بود که باعث حداکثر قطعه قطعه شدن زیستگاههای طبیعی شده وبا حذف پیوند های موجود تمامیت این زیستگاههای طبیعی را از بین می برد.
انتخاب ظرفیت محیطی زیستی(ونه ظرفیت فرهنگی ) که بیش از هر چیز تحت تاثیر جمعیت انسانی قرار دارد وبیش از آنکه بر اصول اکو لوژیکی استوار باشد متاثر از اقتصاد وسیاست است، باعث به حد اکثر رسیدن اثرات تجمعی آلودگی های صوتی و هوا، احداث سازه های مصنوعی در چشم انداز های طبیعی و در نهایت افول و نابودی جمعیت گونه های گیاهان وجانوران بومی می شود.
تمام این اثرات نه تنها تا مدتی پنهان و غیر قابل لمس هستند، بلکه به شکل فزاینده ای باعث تغییر زیستگاهای پایدار طبیعی به سمت زیستگاههای غیر پایدار می شود.
پس این اثرات در یک مقطع زمانی باعث از بین رفتن تمامیت اکولوژیکی می شوند ودر نهایت بر کیفیت حیات به شکل تقریبا اجتناب نا پذیر تاثیر منفی به جای می گذارند.
بنا براین پرسش این است که پس از این به کجا خواهیم رسید؟

تولید گیاهان تراریخت مقاوم
آرسنیک یک عنصر فلزی بسیار سمی است که سالانه سلامتی میلیونها نفر از مردم جهان را به خطر انداخته است. فرمهای معدنی آرسنیک بیش از فرمهای دیگر آن برای سلامتی انسان خطرناک است و از لحاظ تقسیم بندی جز ترکیبات نوعA ترکیبات سرطان زا محسوب می شود. این ماده سمی عوارضی همچون بیماریهای پوستی، تنفسی و امراض مرتبط با کلیه و سرطان کبد را بوجود می آورد. و همچنین صدمات جبران ناپذیری به سیستم عصبی وارد می کند. در اکثر موارد پاکسازی محلهای آلوده به جهت هزینه های سنگین و صدمات محیطی جبران ناپذیر را همراه دارد. از جمله روشهای متداول برای پاکسازی حذف و آلوده این ماده است. بسیاری از گیاهان در طبیعت قادرند که مواد آلوده کننده محیط زیست را از طریق جذب مواد مغذی از طریق ریشه ازآب و خاک خارج و در اندامهای خود ذخیر و انباشته کنند و لذا از راهکارهای اقتصادی موجود استفاده از این گیاهان در مناطق آلوده می باشد. بهر حال شناخت زمینه ها و مکانیزمهای ژنتیکی این رفتار گیاهان هنوز در هاله ای از ابهام هست فلذا تلاشهای زیادی برای شناسایی آنزیمهای مسئول مسیرهای بیوشیمیایی جذب و انباشته سازی عناصر سمی در حال انجام است. اخیرا دانشمندان علم مهندسی ژنتیک موفق به بیان مناسب دو ژن باکتریایی ارسنیک رودکتاز و گلوتامیل سیستئین سنتتاز از Ecoli به گیاه آرابیدوسیس شدند. در نتیجه گیاهان تراریخت حاصل 4 الی 17 برابر قدرت تجمع بیشتر نسبت به جذب و انباشته سازی آرسنیک پیدا کردند. این گیاهان می تواند در سطح وسیع و با هزینه بسیار اقتصادی برای رفع آلودگیهای آرسنیک مورد استفاده قرار گیرند.

ژنی که باعث مقاومتر شدن گیاه می‌شود
کشف ژنی که باعث مقاومتر شدن گیاه می‌شود
ایسکانیوز ـ گروهی از دانشمندان به سرپرستی روبرتو گازیولادر سلول گیاهی ژنی را یافتند که می‌توان به کمک آن گیاهی مقاوم تولید کرد. این گیاه در شرایط خشک آب و هوایی و همچنین در خاک‌های بدون مواد معدنی لازم به خوبی رشد می‌کند.

پیش از این دانشمندان تصور می‌کردند عملکرد این ژن در سلول‌های گیاهی بسیار محدود است اما اکنون دریافتند که ژن مزبور با کنترل تقسیم سلول و انتقال هورمون نقش بسیار مهمی در ریشه و همچنین هنگام جوانه زدن گیاه ایفا می‌کند و باعث می‌شود گیاه مقاوم‌تر و ریشه‌های وسیع‌تری داشته باشد و پوشش برگ آن را نیز 60درصد افزایش می‌دهد.
کازیولا گفت: این کشف می‌تواند انقلابی در صنعت کشاورزی ایجاد کند و با فرضیه‌های قبلی که درباره این ژن گفته می‌شد کاملاً‌ متفاوت است از این رو لازم است کتاب‌ها و مقالات مربوط در این زمینه به کلی بازنویسی شود.
وی در ادامه افزود: معمولاً‌ گیاهانی که ریشه‌های بیشتری دارند سالمتر هستند و محصول و بار آنها نیز بیشتر است. هرچه ریشه وسیع‌تر باشد گیاه بهتر می‌توان آب و مواد معدنی لازم را از خاک جذب کند.

انتقال چند T-DNA به یک سلول گیاهی و تولید گیاهان تراریخته






به خاطر انتشار ژنهای مقاومت به آنتیبیوتیک در طبیعت یا فرار ژنهای مقاومت به علفکش به گونههای علفی وحشی، دانشمندان به دنبال راهحلهایی برای تولید "گیاهان تراریخته عاری از نشانگر"[۱] هستند.
این گیاهان در ابتدا بر مبنای مقاومت به آنتیبیوتیک و علفکش انتخاب شده ولی در مراحل بعدی دستورزی و رشد گیاهان، نشانگر انتخابی برداشته خواهد شد. روشهای مختلفی برای حذف نشانگر انتخابی از گیاهان تراریخته اولیه پیشنهاد شده است. این روشها شامل استفاده از سیستم نوترکیبی در جایگاه اختصاصی، مثل Cre-lox یا Flp-Frt برای برداشتن نشانگر، "حرکت ترانسپوزونی"[۲] نشانگر انتخابی از جایگاه اولیه خود پس از ورود به ژنوم گیاهی، به طور کامل یا به جایگاهی غیر مرتبط که در نسلهای بعدی تفرق یابد، یا بهرهبرداری از چندین T-DNA که در جایگاههای غیر مرتبط وارد شده و در مراحل بعدی تفرق یابند، میشود.

هر کدام از این سیستمها مزایا و معایب خود را دارند. به طور مثال، خروج ژن نشانگر با استفاده سیستم نوترکیبی جایگاه اختصاصی، به ورود آنزیم site-specific recombinase به داخل گیاه به وسیله انتقال ژن یا تلاقی ژنتیکی نیاز دارد. تفرق نشانگرها نیز فقط در نسلهای گیاهان تراریخته رخ داده و محدود به گونههایی است که به طور طبیعی از طریق بذر تکثیر میشوند و شامل گیاهان با تکثیر رویشی نمیشود.

تحقیقات اولیه درباره الگوی تفرق T-DNA در تومورهای گال تاجی حاکی از آن است که دو T-DNA رمزشده توسط یک پلاسمید Ti نوع octopine میتوانند به طور مستقل و در برخی اوقات در چند نسخه، وارد ژنوم گیاه شوند. آنالیز مولکولی نشان میدهد که این T-DNAها میتوانستند در جایگاههای غیر مرتبط وارد شوند. این نتایج نشاندهنده این موضوع است که انتقال ژن توام برای ادغام تراژنهایی که توسط دو T-DNA مختلف حمل میشوند، امکانپذیر بوده و شاید این T-DNAها در نسلهای بعدی از همدیگر تفرق یابند. در نتیجه سه رهیافت برای انتقال ژن توام استفاده میشود:

۱) ورود دو T-DNA، هر کدام از یک باکتری مختلف؛
۲) ورود دو T-DNA که توسط رپلیکونهای جداگانه در یک باکتری حمل میشوند؛
۳) ورود دو T-DNA که در بر روی یک رپلیکون و در یک باکتری قرار گرفتهاند.

آزمایشهای اولیه با استفاده از این سه رهیافت نشان میدهد که انتقال ژن توام تکرارپذیر است. An و همکارانش نشان دادند که میتوان انتقال ژن توام به سلولهای توتون و ایجاد دو فنوتیپ مختلف را با استفاده از یک سویه آگروباکتریوم که دارای یک پلاسمید Ti بوده (رشد مستقل از فیتوهورمون) یا یک T-DNA ناقل دوتایی T-DNA (رشد مقاوم به کانامایسین)، انجام داد. این آزمایش نمایانگر رهیافت "یک سویه، دو رپلیکون" انتقال ژن است.

وقتی سلولها برای مقاومت به آنتیبیوتیک مورد انتخاب قرار گرفتند، ۱۰ تا ۲۰ درصد آنها رشد مستقل از هورمونهای گیاهی نیز نشان دادند، در حالیکه اگر انتخاب اول برای رشد مستقل از هورمونهای گیاهی انجام میگرفت، ۶۰ درصد کلوسهای ایجاد شده، به کانامایسیم مقاوم بودند. این محققان، معتقد بودند که دلیل این تفاوت فراوانی، تعداد نسخه بیشتر (۵ تا ۱۰) ناقل دوتایی در باکتری، نسبت به تک نسخه پلاسمید Ti میباشد.

این آزمایشها توسط Frammond و همکارانش ادامه یافت و آنها توانستند از بافتهای همسانهسازیشده توتون که به وسیله T-DNA از یک پلاسمید Ti و یک میکرو Ti[۳] (رهیافت یک سویه، دو رپلیکون) انتقال ژن به آنها صورت گرفته بود، گیاهان تراریخته بارور باززایی کنند. تفرق دو T-DNA در نتاج حاصل، نشان داد که T-DNAها در دو مکان ژنی جداگانه ادغام شده بودند. گروههای دیگری رهیافت یک سویه، دو رپلیکون را برای تولید گیاهان تراریختهاستفاده کردند که در ابتدا هر دو نشانگر T-DNAها ابراز شده ولی در ادامه این دو نشانگر از یکدیگر تفرق یافتند.

Depicker و همکارانش آزمایش مشابهی انجام دادند که نشانگرهای انتخابی آن، رشد مستقل از هورمونهای گیاهی و ساخت nopaline (رمزشده توسط یک پلاسمید Ti) و رشد مقاوم به کانامایسین (رمزشده توسط یک ناقل دوتایی) بود. آنها آزمایش را از دو راه انجام دادند:

۱) یا دو T-DNA با دو سویه مختلف آگروباکتریوم منتقل شدند (رهیافت دو سویه، دو رپلیکون)،
۲) یا هر دو T-DNA با یک رپلیکون در یک سویه منقل شدند (رهیافت یک سویه، یک رپلیکون). نتیجه آزمایشها این بود که انتقال توام T-DNAها توسط یک پلاسمید در یک سویه به طور قابل ملاحظهای کاراتر از انتقال توسط دو سویه متفاوت میباشد.

استفاده از یک سویه آگروباکتریوم و انتقال توام دو T-DNA از یک رپلیکون مشابه و پیگیری تفرق ژن انتخابی تا تولید گیاهان تراریخته عاری از نشانگر، توسط Komari و همکارانش و Xing و همکارانش نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در هر کدام از این مطالعات، محققان موفق به تولید گیاهان تراریخته عاری از نشانگر با فراوانی بالایی شدهاند.

استفاده از دو سویه مختلف آگروباکتریوم برای ارسال T-DNAهای مختلف به یک سلول گیاهی، توسط گروههای متعددی انجام شده است. گرچه انتقال توام T-DNAها به جایگاههای غیر مرتبط ژنتیکی گزارش شده است، اما برخی محققان نشان دادهاند که در بسیاری از موارد، پیوستگی[۴] زیادی بین T-DNAهای مختلف وجود دارد. بر این اساس، هنوز کاملاً روشن نیست که کدام یک از این رهیافتهای انتقال ژن توام، برای تولید گیاهان تراریخته عاری از نشانگر مناسبتر هستند.

مطالعه فيلوژنتيك برخي از گونه‌هاي بادرشبو با روش پلي‌مورفيسم DNA

مقدمه: جنس Dracocephalum در ايران داراي 8 گونه علفي معطر است و نه تنها به عنوان سبزي معطر در تهيه غذا به كار مي‌رود بلكه در گياه درماني براي رفع سوء هاضمه كاربرد وسيعي دارد. گونه‌هاي مختلفي از اين جنس با نام بادرشبو يا وارشبو در عطاري‌ها به فروش مي‌رسد. در كشور ژاپن تنها يك گونه آورده شده از چين موجود است كه كاربرد درماني ندارد و به عنوان گياه زينتي كاشته مي‌شود.
هدف: هر چند بررسي‌هايي روي فيلوژني اين جنس با ديگر جنس‌هاي نزديك انجام شده اما تاكنون مطالعه‌اي روي ارتباط انسابي گونه‌هاي مختلف اين جنس صورت نگرفته است. در اين مطالعه ارتباط فيلوژنتيك ميان برخي از گونه‌هاي جنس Dracocephalum با روش تزايد تصادفي DNA چند شكلي (پلي‌مرف) مورد بررسي قرار گرفته است.
روش بررسي: فاصله ژنتيك به منظور ترسيم نماي كلادوگرام براي گونه‌هايي كه ارتباط انسابي نزديكي دارند محاسبه شده است. براي تاييد مطالعه فيلوژني رديابي تركيبات اصلي موجود در سطح برگ گونه‌هاي مذكور در استخراج تركيبات فرار با اتر و با روش كروماتوگرافي گازي صورت پذيرفته است.
يافته‌ها: نتايج نشان مي‌دهد كه فاصله ژنتيك ميان نمونه‌هاي مختلفي از D. kotschyi - گونه انحصاري ايران - بسيار ناچيز است. اين نزديكي در ميان نمونه‌هاي مختلفي از گونه D. arguense بومي شرق آسيا نيز به طور مشخصي به چشم مي‌خورد. D. subcapitatum بومي تركمنستان ارتباط انسابي نزديكي با گونه D. kotschyi دارد. رديابي ليمونن – 10- آل در دو گونه مذكور و كموتايپ متفاوت آنها از گونه D. arguense نيز مويد نظريه فوق است.
نتيجه‌گيري: نمونه‌هاي گونه D. kotschyi قرابت ژنتيکي نزديکتر و نيز مارکرهاي کموتاگزونوميک شبيه‌تري با گونه D. subcapitatum دارا هستند در حالي‌که نمونه‌هاي D. arguense از نظر کموتاگزونومي و فيلوژني با دو گونه قبلي تفاوت واضحي دارند.