اصلاح گونه های حشرات از طریق ژنتیک!!!

[alamatesoall]

حشرات نقشهای مهم منفی و مثبتی در کشاورزی دارند. در حقیقت ، بسیاری از گونه‌ها مفید و حتی ضروری هستند. به عنوان مثال ، زنبورهای عسل مسئولیت گرده افشانی محصولات فراوانی بر عهده دارند. گونه‌های بی‌شمار دیگری در چرخه غذایی شرکت می‌کنند و به حفظ و افزایش کیفیت خاک کمک می‌کنند. البته ، اقلیت کمی نیز برای غذا با ما رقابت می‌کنند. از زمان توسعه کشاورزی ، این آفات بطور مستمر ظرفیت ما را برای کاشت ، برداشت و ذخیره محصولات غذایی تهدید کرده‌اند.

روشهای ژنتیکی برای مبارزه با آفات گیاهی

مفهوم کاربرد روشهای ژنتیکی برای مبارزه با آفات گیاهی اولین بار در دهه 1940 پیشنهاد شد. در همان زمان ، طرحهای مشابهی ارائه شد. یک جمعیت از آفتهای گیاهی را در معرض اعضای عقیم همان گونه قرار دهید. در این حالت اکثریت جفت‌گیری‌ها بی‌اثر می‌شوند. امروزه این روش به نام روش حشره عقیم شناخته می‌شود. می‌توان تعداد زیادی از حشرات را با استفاده از پرتوهای یونیزه کننده، عقیم کرد. وارد کردن حشرات عقیم به جمعیت ، می‌تواند کل جمعیت آفت را از بین ببرد. در حقیقت ، حشره تغییر یافته خود سلاح است. قفسهای بزرگی که صدها هزار مگس میوه مدیترانه‌ای را در خود جای می‌دهند، برای اعمال شیوه‌های نظارت ژنتیکی مورد نیاز هستند.

در حال حاضر ، روش حشره عقیم از قسمتهایی از اقتصاد کشاورزی آمریکا ، مکزیک ، گواتمالا ، شیلی ، آرژانتین ، ژاپن و زنگبار محافظت می‌کند. با این شیوه می‌توان بدون استفاده از حشره کشهای شیمیایی و آسیب رساندن به محیط اطراف ، آفت گیاهی خاص را ریشه کن کرد. یکی از موفقیتهای قابل توجه این شیوه ، ریشه کن کردن کرمهای قلابی شکل از مکزیک و جنوب شرقی آمریکا در دهه 1970 بود. (این کرم در زخمهای باز دامها تخمهایی می‌گذارد که بعدا به لاروهایی تبدیل می‌شوند که گوشت حیوان را مصرف می‌کنند. در حقیقت ، این کرم قربانی خود را زنده زنده می‌خورد.) این روش اخیرا با موفقیت علیه حشره مخوف مدیترانه‌ای در ناحیه لوس آنجلس بکار گرفته شده و منافع اقتصادی فراوانی را به همراه داشته است.

[alamatesoall]

با فن‌آوری تراژنی باید امکان ایجاد نژادهایی که فقط ماده‌های آنها ژنهای کشنده را حمل می‌کنند، فراهم باشد. این قطعات DNA کشنده ، تحت شرایط خاصی نظیر درجه حرارت بالای مورد استفاده در روش سنتی ، آشکار خواهند شد. فن آوری تراژنی وابستگی ما را به آفت کشهای شیمیایی کاهش می‌دهد.

در حال حاضر بسیاری از مزارع در سراسر جهان از آفت کشها ، استفاده می‌کنند که ممکن است اثر سوئی روی تولید داشته باشد. در حقیقت غوطه‌ور کردن حشرات در آفت کشها موجب ایجاد مقاومت در برابر این عوامل کشنده شده است. حداقل 183 گونه حشره و بندپای آفت در ایالات متحده به یک یا بیش از یک حشره کش مقاومت پیدا کرده‌اند.

به علاوه ، تجمع حشره کشهای شیمیایی و محصولات سمی ناشی از تجزیه آنها در غذا ، آب ، خاک و منسوجات ، مشکلات بهداشتی مهمی را پدید آورده‌اند.

به همین خاطر ، زیست شناسان چشم انتظار فن آوری تراژنی برای مبارزه با حشرات هستند. یکی از معایب عمده حشره کشها این است که بسیاری از گونه‌های غیر هدف و مفید را نیز از بین می‌برند. آنها ممکن است انگلها و مهاجمان مفید را از بین ببرند و به گونه‌های آفت ثانویه اجازه ظهور بدهند. ممکن است فن آوری تراژنی به کشاورزان امکان دهد که استفاده از آفت کشها را به مقدار قابل توجهی کاهش دهند.

در حال حاضر ، یک مزرعه می‌تواند با انوع گسترده‌ای از مواد شیمیایی گوناگون سم پاشی شود که هر یک قادرند یک یا چند گونه مضر را از بین ببرند. متاسفانه ، مواد شیمیایی که علیه گونه‌های منفی بکاربرده می‌شوند، اغلب به گونه مثبت هم آسیب می‌رسانند. به عنوان مثال ، کرمهای ریز به درختان بادام کالیفرنیا حمله می‌کنند.

یک راه حل ، استفاده از حشره کش است. راه حل دیگر آزاد کردن گونه‌هایی از کرمهای مهاجم است که کرمهای مضر را از بین می‌برند. با این وجود ، این درختها قربانیان سوسکها و بیدها هستند.

بنابراین با حشره کشهای دیگری علیه این آفتها سم پاشی می‌شوند و یکی از این حشره کشها کرم مهاجمی را که درختها را از حمله سایر گونه‌های کرمها محافظت می‌کند، از بین می‌برد. کرم تراژنی مفیدی که در برابر حشره کشهای بکار گرفته شده علیه سوسک و بید مقاومت می‌کند و به کشاورزان اجازه می‌دهد مواد شیمیایی کمتری را به محصولاتشان بپاشند.

یکی از کاربردهای جالب مهندسی تراژنی ، بهبود و اصلاح موادی مانند ابریشم است که توسط حشرات تولید می‌شود. فن آوری تراژنی امکان تولید سریع گونه‌های مقاوم را فراهم می‌آورد. چون دشمنان طبیعی عملی‌تر و کم هزینه‌ترند، نظارت زیست شناختی در مقایسه با نظارت شیمیایی، از جذابیت بیشتری برخودار است.

مقاومت در برابر حشره کش ها فقط آشکارترین خصوصیت مثبت برخی از بندپایان مفید است. سایر خصوصیات خوب که می‌توانند با استفاده از فنآوری تراژنی به حشرات منتقل شوند، عبارتند از: مقاومت در برابر عوامل بیماریزا ، مقاومت کلی در برابر شرایط محیطی ، باروری تقویت شده و توانایی اصلاح شده برای یافتن میزبان.

یکی از کاربردهای جالب مهندسی تراژنی ، بهبود و اصلاح موادی است که حشرات برای انسان تامین می‌کنند. نظارت زیست شناختی در قالب استفاده از کرمهای مهاجم ، درختان بادام سمت چپ جاده را نجات دادند. درختان محافظت نشده راست بوسیله کرمهای عنکبوتی منهدم شوند. فن آوری تراژنی می‌تواند نظارتهای زیستی را دسترس پذیرتر کند. ابریشم یک نمونه بارز است. برنامه‌های پرورشی ، نژادهایی از کرم ابریشم را تولید کرده‌اند که ابریشم بیشتر و بهتری تولید می‌کنند.

[alamatesoall]

توانایی برای مهندسی حشرات از نظر ژنتیکی ، سوالاتی را درباره کاربرد صحیح آن در آزمایشگاه و مزرعه فراروی دانشمندان و سیاستگزاران می گذارد. خطوط راهنمایی که از قبل برای نظارت بر انتقال مهارت ژنتیکی موجود از آزمایشگاه به عرصه حمل وجود دارند، می توانند قسمتی از چهارچوب تنظیمی را تامین کنند. همه فن آوریها ، هنگام استفاده ، مستلزم پذیرفتن مخاطراتی هستند. ما باید چگونگی به حداقل رساندن این مخاطرات را که جز لاینفک فن آوری تراژنی حشرات می‌باشند، فرا گیریم.

به عنوان مثال ، انتقال غیر عمدی ژنها بین گونه‌های حشرات اهمیت دارد و در حال حاضر تحت بررسی است، در برخی موارد ، مخاطره باید به حداقل برسد، مثلا هنگامی که تراژنی رها می‌شوند، توالیهای ژنتیکی وارد شده باید از گنجینه ژنتیکی کلی جدا نگه داشته شود.

برای حصول اطمینان از اینکه رها ساختن حشرات تراژنی در مزارع با توجه به عواقب ژنتیکی و زیست محیطی انجام می‌شود، سازمانها و عوامل دولتی باید سازوکارهایی ابداع کنند.

به هر حال ، تحول ژنتیکی یک سازواره مشخص ، بررسی زیست شناختی آن را دستخوش دگرگونی کرده است. به علاوه ، بررسی یک گونه ممکن است منجر به افزایش آگاهی در مورد سایر گونه‌ها شود. گیاهان نخود فرنگی مندل افقهای جدیدی را گشودند و تحقیقی در مورد مگس سرکه ، بسیاری از پژوهشهای پیشرفته ، علم ژنتیک را بنیان نهاد.

بررسی باکتری اشریشیاکلی منجر به تحقیقات راهگشا در مورد سازوکارهای تنظیم کننده‌ای شد که پیشرفت فن آوری مهندسی ژنتیک را در باکتریها ، گیاهان و حیوانات سرعت بخشید.

در حال حاضر ، پستانداران تراژنی انواع گوناگونی از محصولات پزشکی را تولید می‌کنند. در مورد حشرات ، فن آوری تراژنی می‌تواند راههای جدیدی را برای تحقیق ، نظارت و استفاده از این موجودات ، که تاثیر شگرفی بر قسمت عمده‌ای از فعالیتهای انسان دارند، می‌شوند.



منبع:دانشنامه رشد