بيوتكنولوژي ابزارهاي جديدي را براي اصلاح نباتات فراهم ميكند
T.V.suslow,
B.R.Thomas, K.J.Bradford. 2003. Biotechnology Provides new tools for
plant breeding. Agriculture Biotechnology in california series. PP1-19
بيوتكنولوژي
مفهوم گستردهاي است كه به استفاده از موجودات زنده و مشتقات حاصل از آنها
براي توليد محصولات مفيد و سودآور اطلاق ميشود. اين تعريف كلي كليه
فعاليتهاي مرتبط با صنايع سركه، تخمير خمير نان، مواد آلي، مواد توليدي
براي كنترل حشرات و اصلاح گياهان و جانوران و محصولات توليدي و حيوانات
اهلي را در بردارد. در حقيقت علم كشاورزي به تنهايي ميتواند منشاء
تكنولوژي زيستي باشد. قرن اخير با افزايش اطلاعات حاصل از ژنتيك و اصلاح
نباتات در ما مواجه با بهبود عملكرد گياه چه از لحاظ كمي چه از لحاظ كيفيت
ميباشيم. هماكنون تكنولوژي جديد DNA نوتركيب اجازه تشخيصهاي و شناسايي
، جداسازي و حتي تغيير ژنهاي و محصولات حاصل از آنها را در موجودات زنده
به منظور ايجاد واريتههاي تراريخت فراهم ميكند. اين تكنولوژيها مكمل و
افزايشدهنده دقت روشهاي سنتي اصلاحي به منظور افزايش غذا، فيبر و ساير
محصولات حاصل از كشاورزي هستند. كشاورزان در آمريكا، كانادا و آرژانتين و
ساير كشورها به سرعت با واريتههاي تراريخت و مهندسي ژنتيك شده آشنا
شدهاند. در بين سالهاي 1996 الي 2001، توليدات جهان محصولات تراريخت
مانند سويا، پنبه، ذرت و كانوا، سير افزايش را داشته و نزديك به 125
ميليون آكروز (50 ميليون هكتار) از سطح زير كشت را به خود اختصاص داده است.
كشاورزان
ايالت كاليفرنيا بالغ بر 350 محصول متفاوت را توليد كردهاند كه 79 تا از
اين محصولات ملي معرفي گرديد. كاليفرنيا همچنين اولين توليد كننده غذاهاي
تجارتي حاصل از واريتههاي ترانسژنيك ميباشد، گوجهفرنگي calgen,s flouer
به طور گسترده در سالهاي 1994 در سطح تجارتي مورد كشت قرار گرفت اگر چه
سهم قابل توجهي از محصول بازارهاي فروش را به به خود اختصاص نداده است. با
اين حال بعد از آن فروش جهان محصولات زراعي تراريختي مانند ذرت، سويا و
پنبه در مديترانه و جنوب امريكا، به طور قابل توجهي گسترش يافت. توليدات
قابل توجه تجاري واريتههاي پنبه در كاليفرنيا از سال 1999 در كاليفرنيا
آغاز شده و به سرعت، توليدات اين محصولات افزايش يافته است. ساير محصولات
تراريخت ديگر در حال گسترش در كاليفرنيا ميباشد.
بهرحال معرفي محصولات
تراريخت هيچ وقت با اطمينان كامل نبوده است و همواره در انجام اين
تكنيكهاي جديد خطرات ناشناختهاي وجود دارد كه در مقايسه با روشهاي سنتي
اصلاح نباتات معيارهاي غير قابل پذيرش را براي مصرف آنها ايجاد ميكند.
اين
مقاله اساس ژنتيكي اصلاح نباتات و اينكه چگونه روشهاي سنتي اصلاح نباتات
عمل ميكند و مقايسه بين روشهاي كلاسيك و نوين بيوتكنولوژي در اصلاح
نباتات را مورد توصيف و بررسي قرار ميدهد.
اساس ژنتيكي اصلاح نباتات:
علم
كشاورزي بر مبناي اهلي كردن گياهان وحشي و ايجاد محصولات منطبق بر نياز ما
عمل ميكند. بشر در حدود ده هزار سال پيش زماني كه به كاشت و داشت
واريتههاي خاصي از گياهان اقدام نمود، كشاورزي را براي توليد غذا ابداع
كرد و لذا گياهان بوسيله انتخاب و انتقال صفات به نسلهاي بعد بهبود يافت.
بعنوان مثال اهلي كردن ذرت بوسيله كشاورزان گذشته صورت گرفت. عمده صفات
تغيير يافته مرتبط با اهلي كردن گياهان بود بعنوان مثال صفات (افزايش در
توليد بذر، كاشت آسان، اندازه بزرگتر و ميزان محصول برداشت شده و تغيير در
شكل ظاهري و كاهش و از بين بردن سوبستراهاي و مواد سمي و غيره ) بوسيله
تمدنهاي كشاورزي گذشته مانند چين و مصر و ماديان صورت پذيرفت بعلاوه، اين
محصولات كمكم با شرايط آب و هوايي خاص منطقه مورد كاشت تطابق و سازگاري
يافتند و بنابراين از لحاظ ژنتيكي، صفاتي همچون كيفيت، مقاومت به استرس و
مقاومت به بيماري در عملكرد مناسب را به دنبال خود همراه داشت. گياهان
اهلي شده در كشاورزي بر اساس نتايج حاصل از تغيير ژنتيكي گياهان وحشي در
هزاران سال پيش بوجود آمدهاند. مطالعات علمي در مورد ژنتيك در حدود سال
1900 ميلادي با فعاليتهاي گرگور مندل آغاز شد. ما حالا ميدانيم كه ژنها
واحدهاي وراثتي هستند كه از جنس رشته DNA كه در داخل كروموزم موجود در
هسته همه سلولهاي موجودات زنده است استقرار يافتهاند، البته بعضي از
ويروسها حاوي ژنومي با تركيب DNA هستند. همه واحدهاي ژنتيكي موجود در
كروموزم شامل 4 تركيب در مولكول DNA خود ميباشند. آدنين (A) تيمين (T)
سيتوزين (C) گوانين، نزديك به هزار كلمه را ميتوان با 26 حرف از الفباي
انگليسي ايجاد كرد، هزاران ژن<