کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی

masood98

عضو جدید
بيوتكنولوژي در اوايل قرن بيستم وارد عرصه جهاني شد. ليكن مهندسي بيوفرايند بعد از جنگ جهاني دوم و با توليد صنعتي پني سيلين به روش تخمير وارد معادلات علمي، تجاري و اقتصادي جهان شد. بيوتكنولوژي يك مفهوم كلي و يك موضوع بين رشته اي است كه دامنه وسيعي از علم (مهندسي، پزشكي، كشاورزي، صنايع غذايي . . .) را شامل مي شود. شايد يكي از تعاريف ساده و نزديك به ذهن در بيوتكنولوژي، انواع دسته بنديهاي محصولات حاصل از تخمير باشد كه عمده ترين آن شامل مولكول هاي كوچك (Small Molecules) ، ماكرومولكولها (مانند آنزيمها و پروتئين ها) ، مواد ساده سلولي(مانند مخمرنان) و محصولات كمپلكس(مانند غذاهاي تخميري و محصولات كشاورزي) است.


ماكرومولكولها كه از مهمترين محصولات حاصل از تخمير به شمار مي آيند، بخش بسيار وسيعي از فرايندهاي بالادستي و پايين دستي بيوتكنولوژي را به خود اختصاص داده و بيوتكنولوژي نيز بيشترين پيشرفت و توسعه را به اين دست از محصولات اختصاص داده است. به لحاظ اهميت و گستره اين محصولات، لقب نسل اول مواد و يا محصولات بيوتكنولوژيكي (First Generation) را مي توان به آنها اطلاق كرد.


اما در سالهاي اخير علاقه مندي بشر به نسل ديگري از محصولات بيوتكنولوژيكي افزون شده، تا جايي كه تكنيكهاي بالا دستي و پايين دستي را كاملاً تحت شعاع خود قرار داده است. امروزه نياز فراواني براي توليد، بازيافت و خالص سازي نانو بيومواد (محصولات) نظير پلاسميد DNA و ويروس ها براي ژن درماني، اسمبلي ماكرومولكولها (مانند پروتئين نانو ساختارها)، بعنوان حامل دارو و ذرات ويروس مانند (Virus-like particle) براي استفاده در واكسن ها (Vaccine Components) وجود دارد و محققين، خود را مواجه با مشكلات و معضلات جديدي در اين خصوص مي بينند. نانو بيو مواد بواسطه اندازه ويژه شان (با قطر10-300 نانومتر)، شيمي سطح پيچيده و ارگانيزمهاي دروني شان، تكنيكهاي بالا دستي و پايين دستي گسترش يافته براي نسل اول مواد بيولوژيكي را به چالش طلبيده و روش هاي جديدي را براي توليد و بازيافت طلب مي كنند. به همين منظور با يك دسته بندي منطقي مي توان اين دست از محصولات بيو تكنولوژيكي را نسل دوم (Second Generation) محصولات ناميده و راه كارهاي جديد را در مواجهه با آنها جستجو كرد.
تعريف:
نانوتكنولوژي مجموعه اي است از فناوري هايي كه بصورت انفرادي يا با هم براي به كارگيري و يا درك بهتر علوم مورد استفاده قرار مي گيرند. بعضي از اين فناوري ها هم اكنون در دسترس و بعضي نيز در حال توسعه و پيشرفت اند كه ممكن است در طي سالها و يا دهه هاي بعد مورد استفاده واقع شوند. بيوتكنولوژي جزو فناوري هاي در حال توسعه است كه با به كارگيري مفهوم نانو به پيشرفتهاي بيشتري دست خواهد يافت.يك تعريف كلاسيك از تعامل بيوتكنولوژي و نانو تكنولوژي بصورت زير بيان مي شود:


»بيوتكنولوژي به نانو تكنولوژي مدل ارايه مي دهد، در حالي كه نانوتكنولوژي با در اختيار گذاشتن ابزار براي بيوتكنولوژي آنرا براي رسيدن به اهدافش ياري مي رساند.«


پر واضح است كه تعامل بيوتكنولوژي و نانوتكنولوژي و يا به تعبيري نانوبيوتكنولوژي بسيار فراتر از اين است. شايد بتوان گفت نانو بيوتكنولوژي مترادف با استفاده از قابليت هاي نانو در كاربردهاي زيستي است. اين شاخه از فناوري به ما اجازه مي دهد تا اجزا و تركيبات را داخل سلولها بصورت عام قرار داده و يا با استفاده از روش هاي جديد خود آرايي و مكان آرايي در موج اول نانو بيوتكنولوژي، نانو بيو مواد را ساخته و با تكنيكهاي پيشرفته به خالص سازي و باز يافت آنها بپردازيم. بي گمان زمينه ها و فازهاي بعدي اين فناوري جديد به توليد وسايل نانو بيو (موج دوم) و در نهايت به ارايه ماشين هاي هوشمند و روبات ها منجر خواهد شد (موج سوم)كه كاربردهاي فراواني در حوزه هاي مهم بيوتكنولوژي مانند پزشكي، كشاورزي و صنايع غذايي خواهند داشت.
سؤالي كه به ذهن متواتر شده و محققان و متخصصان علوم بيوتكنولوژي و نانو بيوتكنولوژي را متوجه آن كرده، اين است كه مرز بيوتكنولوژي و نانو بيوتكنولوژي در كجاست؟
اگر چه اين دو فناوري هم پوشانيهاي زيادي دارند و به تعبيري داراي مرزهاي نامشخص (Fuzzy) هستند، اما شايد دسته بندي محصولات بيوتكنولوژيكي به نسل اول و نسل دوم كمك قابل توجهي به اين موضوع كند. حوزه اي از فناوري كه با توليد، باز يافت و بكارگيري نسل دوم مواد و محصولات بيوتكنولوژيكي سروكار دارد، همان نانوبيوموادي كه توليد و بازيافت و خالص سازيشان خصوصاً در ابعاد صنعتي به شدت تكنيك هاي موجود را به مخاطره انداخته و روشهاي نوين را مي طلبد، مي تواند محدوده كاري نانوبيوتكنولوژي و يا بيونانو تكنولوژي باشد.
با تقسيم بندي اولويت هاي تحقيقاتي نانو بيوتكنولوژي به سه موج نانو بيومواد، نانو وسايل و نانو ماشين ها، لزوم تمايز بيوتكنولوژي و نانو تكنولوژي بطور وضوح در محدوده كاري موج اول نانو بيوتكنولوژي خود را نمايان مي سازد. چون بي ترديد موج هاي دوم و سوم اين فناوري هم پوشاني بسيار ناچيزي با بيوتكنولوژي به معناي عام خواهند داشت.
اما موضوع بعدي كه ضرورت شفاف سازي و بيان واژه ها در آن مهم است، تشابه و تمايز نانوبيوتكنولوژي و بيونانو تكنولوژي است. به بيان ديگر اصولاً فرقي بين اين دو واژه وجود دارد و اگر چنين است اين تمايزات چيست؟


براي ساخت تمام نانو موادها(ذرات) همواره دو روش در نانوتكنولوژي مد نظر است. ابتدا روشهاي بالا به پايين (Top down) و سپس روش هاي پايين به بالا (Bottom up) . نانو بيو ذرات نيز از اين قاعده مستثنا نبوده و از طريق يكي از اين دو روش توليد مي شوند. اگر يك نانو بيو محصول از روش هاي بالا به پايين توليد شود، به بيان ديگر با تكيه براصول و مباني اصلي بيوتكنولوژي، و در ادامه با روشهاي اصلاح شده خالص سازي و بازيافت – كه با كمك تكنيكهاي جديد توسعه يافته و براي محصولات نسل دوم (نانو بيوموادها) بكار گرفته مي شود به محصول نهايي (End Product) تبديل شود، به اين مجموعه از فناوريها بيونانو تكنولوژي اطلاق مي شود. به عنوان مثال بيو راكتوري را در نظر بگيريد كه يك سلول حيواني خاص در آن كشت داده شده و در شرايط ويژه رشد كند. محصول مورد نظر يك ويروس درون سلولي است كه براي استفاده در ژن درماني با درجه خلوصي ويژه مورد نياز است. بدين ترتيب نانو بيو محصول مورد نظر در درون سلول توليد شده و سپس بازيافت مي شود (از بالا به پايين). از طرف ديگر اگر با بهره گيري مستقيم از فناوري نانو يك نانو بيو محصول از پايين به بالا ساخته شود، مي توان اين حوزه از فناوري نانو را نانو بيوتكنولوژي دانست. مثال واضح آن توليد تمام نانو بيو ذرات از طريق خود آرايي و مكان آرايي است كه با در كنار هم قرار گرفتن اجزاي تشكيل دهنده، محصول مطلوب توليد مي شود. اسمبلي ماكرومولكولها و بطور خاص پروتئين نانو ساختارها از مثال هاي جالب توليد از پايين به بالاي نانو بيو مواد است كه مي توانند بعنوان حاملهاي دارو استفاده شوند. بكارگيري اين روش در ابعاد آزمايشگاهي خوشبختانه در داخل كشور آغاز شده و در حال گسترش و تكامل است.


بطور كل بنظر مي رسد كه پژوهشگران دنيا در ساخت مواد از بالا به پايين تا حدود زيادي موفق بوده و از ساخت توده اي مواد و بازيافتشان (بيونانو تكنولوژي) و رسيدن به بيوذرات در اندازه نانو بهره گرفته اند. ضروري است در ايران نيز با برنامه ريزي مدون، اين مهم را گسترش داد و تقويت كرد. (البته پژوهشگران ايراني در اندازه هاي آزمايشگاهي موفق بوده اند و بايد در فاز بعدي به سمت توليد انبوه و صنعتي بروند). ساخت از پايين به بالاي بيوذرات در دستور كار مراكز تحقيقاتي جهان قرار دارد و پيش بيني ها حاكي از آن است كه دنيا بتواند به توليدات قابل توجهي در اين خصوص تا سال2015 ميلادي دست يابد.
همانند مبحث قبلي (مرزهاي بيوتكنولوژي و نانو بيوتكنولوژي) با عبور از موج اول تحقيقات و توليدات، اهميت شفاف سازي واژه ها بين بيونانوتكنولوژي و نانو بيوتكنولوژي نيز كم رنگ شده و نانو بيوتكنولوژي تا حد زيادي موج هاي دوم و سوم تحقيقات و فعاليتها را در انحصار خود قرار مي دهد.
محققان همواره براي رسيدن به اهداف ريز و درشت علمي تحقيقاتي خود به دسته بندي ها و اولويت بنديها نياز دارند. با توفيقات نسبتاًَ خوبي كه در زمينه هاي تحقيقاتي بيونانو تكنولوژي در فرآيندهاي بالا دستي بوجود آمده است، لزوم توجه بيشتر به فرآيندهاي پايين دستي بيونانو تكنولوژي بيش از پيش نمايان مي شود. البته نياز پژوهشگران به بهينه سازي توليد نانو بيو مواد در ابعاد صنعتي همچنان از دغدغه هاي جدي در سالهاي آينده است.
در كنار بيو نانو تكنولوژي كه به تعبيري مقدم بر نانو بيو تكنولوژي است، بايد با جديت به نانو بيوتكنولوژي و سه موج مهم آن پرداخت و براساس اولويت هاي مطرح شده براي رسيدن به اهداف كوتاه مدت، ميان مدت و بلند مدت برنامه ريزي كرد تا بتوان همگام با ديگران در جهان، شعار تعلق قرن بيست و يكم به نانو تكنولوژي را به منصه ظهور رساند.
 

masood98

عضو جدید
مسایل ژنتیکی و فنون دست ورزی ژنی در گیاهاناهمیت ذخایر توارثی که در واقع ریخته های ارثی موجود در توده های بومی زراعی و خویشاوندان آنهاست به لحاظ نقشی است که آنها در اصلاح نباتات ، برنامه های اصلاحی و امروزه در بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک از لحاظ انتقال صفات مطلوب به گونه های زراعی، دارا هستند، می باشد . همچنین جنبة دیگر اهمیت این ذخایر ارزشمند ، وجود پدیدة شوم قاچاق ژن از مناطق مختلف و بنابراین در خطر افتادن امنیت زیستی و غذایی می باشد .
در واقع صفات و پتانسیل ژنتیکی مطلوب که مد نظر به نژادگران است ، در این ریخته های ارثی موجود است که به نژادگر از این ذخایر توارثی برای ایجاد صفات مطلوب و انتقال ژنهای موردنظر به گیاهان فاقد این صفات استفاده می کند .
نقش علم اصلاح نباتات در افزایش تولید و به نژادی گیاهان کاملاَ روشن است . با توجه به نقش مواد و محصولات کشاورزی در تغذیه بشر در جهان امروز و با توجه به رشد تصاعدی جمعیت و روند خطی تولید محصولات کشاورزی ، با توجه به تکنیکهای اصلاحی،شناخت ذخایر توارثی ، امری ضروری به نظر می رسد.لازمه افزایش تولیدات کشاورزی ، جمع آوری ، حفظ و نگهداری و ارزیابی ذخایر توارثی است که شالودة برنامه های اصلاحی می باشد .بر این اساس بانکهای ژن در اقصی نقاط جهان تاسیس شده است تا رسالت حفظ میراث ذخایر توارثی را عهده دار باشند.
بنابراین با توجه به اهمیتی که بانکهای ژن در نگهداری ذخایر توارثی دارند و همچنین مساله نوظهور و بسیار مهم امنیت غذایی در آینده و امنیت زیستی در کشوری مانند ایران که از لحاظ خاستگاه گیاهان زراعی در دنیا حائز رتبة اول می باشد و وجود بیش از 1900 گونة اندمیک در ایران ، مساله حفاظت از ذخایر توارثی و برنامه های پژوهشی در این زمینه ، دارای اهمیتی دوچندان می باشد .
مسلم است که موفقیت آیندة متخصصین اصلاح نباتات ، به حفظ ذخایر ژنتیکی امروز آنها بستگی مستقیم دارد تا بتوانند از آن در برنامه های اصلاحی خود استفاده نمایند. یک متخصص اصلاح نباتات در صورتی می تواند شانس موفقیت در برنامه اصلاحی داشته باشد که امکان انتخاب مواد مناسب و متنوع برای او وجود داشته باشد.اگر چه یکنواختی حاصل از واریته های اصلاح شده جدید در میزان عملکرد ، کیفیت صفات رویشی و زمان رسیدن برای شرایط جدید کشاورزی ضروری است ، اما یک خطر پنهان در بردارد و می تواند دریچه باشد برای ورود آفات و امراض و سایر مشکلات ناشی از یکنواختی و پایة ژنتیکی ضعیف در واریته های موجود ارقام زراعی . بنابر این از این جنبه نیز به اهمیت حفظ و شناسایی ذخایر ژنتیکی غنی پی می بریم
تنوع
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.
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 فیلوژنتیک برخی از گونه‌های بادرشبو با روش پلی‌مورفیسم DNA
مقدمه: جنس Dracocephalum در ایران دارای 8 گونه علفی معطر است و نه تنها به عنوان سبزی معطر در تهیه غذا به کار می‌رود بلکه در گیاه درمانی برای رفع سوء هاضمه کاربرد وسیعی دارد. گونه‌های مختلفی از این جنس با نام بادرشبو یا وارشبو در عطاری‌ها به فروش می‌رسد. در کشور ژاپن تنها یک گونه آورده شده از چین موجود است که کاربرد درمانی ندارد و به عنوان گیاه زینتی کاشته می‌شود.
هدف: هر چند بررسی‌هایی روی فیلوژنی این جنس با دیگر جنس‌های نزدیک انجام شده اما تاکنون مطالعه‌ای روی ارتباط انسابی گونه‌های مختلف این جنس صورت نگرفته است. در این مطالعه ارتباط فیلوژنتیک میان برخی از گونه‌های جنس Dracocephalum با روش تزاید تصادفی DNA چند شکلی (پلی‌مرف) مورد بررسی قرار گرفته است.
روش بررسی: فاصله ژنتیک به منظور ترسیم نمای کلادوگرام برای گونه‌هایی که ارتباط انسابی نزدیکی دارند محاسبه شده است. برای تایید مطالعه فیلوژنی ردیابی ترکیبات اصلی موجود در سطح برگ گونه‌های مذکور در استخراج ترکیبات فرار با اتر و با روش کروماتوگرافی گازی صورت پذیرفته است.
یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که فاصله ژنتیک میان نمونه‌های مختلفی از D. kotschyi - گونه انحصاری ایران - بسیار ناچیز است. این نزدیکی در میان نمونه‌های مختلفی از گونه D. arguense بومی شرق آسیا نیز به طور مشخصی به چشم می‌خورد. D. subcapitatum بومی ترکمنستان ارتباط انسابی نزدیکی با گونه D. kotschyi دارد. ردیابی لیمونن – 10- آل در دو گونه مذکور و کموتایپ متفاوت آنها از گونه D. arguense نیز موید نظریه فوق است.
نتیجه‌گیری: نمونه‌های گونه D. kotschyi قرابت ژنتیکی نزدیکتر و نیز مارکرهای کموتاگزونومیک شبیه‌تری با گونه D. subcapitatum دارا هستند در حالی‌که نمونه‌های D. arguense از نظر کموتاگزونومی و فیلوژنی با دو گونه قبلی تفاوت واضحی دارند.

 

masood98

عضو جدید
بحث بسيار مهمي اکنون در جمع محققين نانوتکنولوژي nanotechnology در جريان است. اين بحث به نام جدل درکسلر-اسماليDrexler-Smalley debate خوانده ميشود، و برروي موضوع اسمبلي مولوکوليmolecular assembly متمرکز است. اريک درکسلرEric Drexler بيست سال پيش نانوتکنولوژي را بنيانگذاري کرد، و رئيس هيئت مديره موسسه فورسايت است. ريچارد اسمالي از برندگان جايزه نوبل در شيمي و محقق نانوتکنولوژي در 10 سال گذشته بوده است، و بر روي امکانات کاربردي ننوتوب کربنيcarbon nanotubes کار کرده است.
جالب است که يکي از برجسته ترين نظريه پردازان عصر ما، که از شخصيت هاي دانش هوش مصنوعي است، يعني ري کورزويل Ray Kurzweil، اين جدل درکسلر-اسمالي را با دقت مورد خطاب قرار داده است. مقاله کورزويل شرح جز به جز تکنيکي اين جدل است، و او به شکل علمي نشان ميدهد که چرا مهم است که از ديدگاه درکسلر حمايت شود.
به نظر من، جدل درکسلر- اسمالي، اهميتي در فراسوي تعلقات عرصه هاي ويژه تحقيقاتي آن ها دارد، نظير بحث هاي مشابه 20 سال پيش در عرصه هوش مصنوعي، وقتيکه از سوئي مکارتيMcCarthy و مينسکيMinsky معتقد بودند هوش مصنوعي امکان پذير است، و از سوي ديگر، کساني نظير درايفوسDreyfus و سرلSearle، يا امکانAI را نفي ميکردند و يا آنرا خيلي ضعيف مي ديدند. من درباره منازعات هوش مصنوعي در جاي ديگر نوشته ام. بيست سال بعد يعني امروز، آشکار است که هوش مصنوعي امکان پذير است، اگرچه با هوش طبيعي يکي نيست، اما از بسياري جنبه ها، مثلأ براي کار کردن با مقادير زياد اطلاعات، از هوش طبيعي هم پرقدرت تر است. بنابراين واقعأ هوش مصنوعي است، و نه به مفهوم تحقير آميز کلمه. به همينگونه الماس مصنوعي ننوتک ميتواند يک آفرينش جديد باشد، حتي بهتر از اصل، چه از نظر زيبائي، چه از نظر دوام، و يا از لحاظ خواص ديگر.
آيا کشورهاي توسعه نيافته بايستي به اين موضوع فکر کنند؟
آنچه که در اين منازعات مهم است اين است که اگر مردم اين نظر را به پذيرند که خلق مجدد جهان غير ممکن است، آنچه که مخالفين نانوتکنولوژي تبليغ ميکنند، ممکن است که ما يک فرصت تاريخي را از دست بدهيم، فرصتي که ميتواند از انقلاب کامپيوتري 20 سال گذشته نيز مهمتر باشد. ممکن است به پرسيد که اين جدل چه اهميتي براي کشورهاي توسعه نيافته نظير ايران دارد، و اينکه چرا روشنفکران ايراني بايستي اصلأ نگران اين موضوع بوده و در اين رابطه به خود زحمت دهند؟ همانگونه که سالها پيش، براي بسيارنياز ورود به منازعات هوش مصنوعي و جامعه فراصنعتي مايه شگفتي بود، وقتي که حتي جامعه صنعتي نيز به سختي در ايران توسعه يافته است. اما امروز، همه به اهميت کامپيوتر، اينترنت و اقتصاد گلوبال براي ايران اذعان دارند، و اينکه چرا موضوعاتي نظير ملحق شدن به سازمان جهاني تجارتWTO اهميت بسيار زيادي براي ايران حال و اينده ايران دارد، وحتي بسياري از روشنفکران ايران هم اکنون در اين تلاش ها فعال هستند.
به همينگونه نانوتکنولوژي ميتواند مهمترين تکنولوژي اي باشد که حتي سلول هاي سوختيfuel cells تازه خلق کند، و به عصر نفت پايان دهد، و نه تنها بر اقتصاد کشورهاي توليد کننده نفت نظير ايران، تأثير جدي بگذارد، بلکه کل توليد صنعتي در سطح جهاني، که بر توليد انرژي استوار است را دگرگون کند، و تأثير جدي بر فقر و ثروت در هر نقطه جهان بگذارد.
و هيچ دليلي ندارد که دانشمندان کشوري نظير ايران در توسعه نانوتکنولوژي شرکت نکنند، وقتيکه اين تکنولوژي نه تنها برروي کشورهاي توسعه يافته، بلکه برروي بازده توليد جهاني در فراسوي يک مقياس بزرگ order of magnitude تأثير گذار است.
آنجه در بالا ذکر کردم دليل آن است که چرا بنظر من، دنبال کردن جدل درکسلر-اسمالي، براي روشنفکران ايران مهم است.

اسمبلي مولوکوليMolecular Assembly چيست؟

اولين بروسه هاي توليدي مانوفاکتور در پايان قرون وسطي در اروپاي اواخر سالهاي 1500 شکل گرفتند. اين توليد عبارت بود از ساختن اشيأ از مواد اوليه با دست يا با ماشين آلات به طور سيستماتيک همراه تقسيم کار. سپس اختراع ماشين بخار در قرن هجدهم، ماشين آلات متحرک را بوجود اورد، که با نيروي مهار شده توسط اين موتور ها به حرکت در ميآمدند. مانوفاکتور به کارخانه توسعه يافت، و بدينگونه سيماي کره زمين طي دويست سال بعد از آن، کاملأ دگرگون شد.
امروز نانوتکنولوژي درباره اسمبلي مولوکولي است، که نوع مينياتوري مانوفاکتور است، و ميتواند اساسأ دنيا را از نوبيآفريند، آنهم با بازدهي بهتر، و نتيجه آن نه تنها ميتواند به وابستگي به مواد خام طبيعي پايان دهد، بلکه ممکن است توسعه صنعتي را کامل کند. آنگونه که دنيل بل بخوبي نشان داده، جامعه صنعتي اساسأ عصر انرژي تمدن بشر بود، توليدي با ماشين آلات متحرک که از انرژي مهار شده استفاده ميکردند.
در نتيجه نانوتکنولوژي ميتواند بطور موفقيت آميزي مابقي توليد کشاورزي و صنعتي را کامل کند، و نه تنها از طريق حل مسأله انرژي، بلکه همچنين، از طريق افزودن هوش به موضوعات اين تمدن هاي بشري. به طور خلاصه ميتواند به تمام فعاليت هاي توليدي که در شيوه هاي توليد ماقبل صنعتي هستند کمک کند که به توليد هوشمند فراصنعتي برسند، هم آنگونه که برنامه هاي کامپيوتري هوشمند در توليدات تکنولوژي نوينhigh tech امروز به کار برده ميشوند. يعني پس از توسعه ننوتک، اينگونه توليدات هوشمند براي همه فعاليت هاي توليدي به کار خواهند رفت.
عبارات زير آنگونه ايست که کورزويل استفاده از هوش را در ننوتک توضيح ميدهد، با استفاده از اصطلاح نرم افزار به معني وسيع کلمه:
“هرچند پيکربندي هايconfigurations بسياري پيشنهاد شده، يک اسمبلر نوعيtypical assembler، به صورت يک واحد روي ميزي توصيف شده، که ميتواند هر محصولي که از نظر فيزيکي ممکن، و ما برايش توصيف ترم افزاري داشته باشيم را، توليد کند. محصولات ميتوانند از کامپيوتر باشند تا لباس، آثار هنري باشند تا غذاي پخته شده. محصولات بزرگتر، نظير اثاثيه، ماشين، و حتي خانه نيز ميتوانند به صورت قايسيmodular ساخته شوند، يا از طريق ساختن اسمبلرهاي بزرگتر. آنچه که از اهميت ويژه برخوردار است اسمبلري است که که ميتواند کپي خود را خلق کند. هزينه افزوده براي ساختن هر محصول فيزيکي، که شامل هزينه خود اسمبلر هم ميشود، چند پنيpennies براي هر پوند خواهد بود، اساسأ قيمت مواد خام آن. البته هزينه واقعي در ارزش اطلاعاتي خواهد بود که هر محصول را توصيف ميکند ، يعني نرم افزاري که پروسه اسمبلي را کنترل ميکند. در نتيجه هر چيز با ارزش در جهان، از جمله خود اشيأ فيزيکي، اساسأ از اطلاعات تشکيل ميشوند. ما ازامروز از چنين شرايطي چندان دور نيستيم، چرا که “محتوي اطلاعاتي” محصولات بطور سريعي به خط مجانب صد درصد ارزش آنها مماس ميشود.” ري کورز.يل-جدل درکسلر-اسمالي درباره اسمبلر مولوکولي، 3 دسامبر، 2003]
عبارات بالا بيان اصل آنچيزي است که در پاراديم ننوتک براي دنيا اهميت دارد. اگر نيوتون قوانين حرکت را توصيف کرد، و در پي آن، لاپلاس بحث ميکرد که اگر شرايط اوليه جهان را داشته باشيم، با دانش قوانين نيوتون، ميتوان جهان در هر لحظه را پيش بيني کرد، ما نيز در اينجا شاهد آنيم که علم در 300 سال گذشته توصيف ساختمان اشيأ را انجام داده، و آن به اين معني است که ميشود، آنگونه که در همانجا کورزويل از سخنراني تاريخي 1959 فيزيک دان معروف فينمنFeynman نقل ميکند، در نهايت تمام طبيعت را مصنوعأ از نو “اتم به اتم” ساخت.
چرا نوآفريني مصنوعي مهم است؟
چه اهميتي دارد که ما آب را از دو اتم هيدرژن و يک اتم اکسيژن بسازيم؟ براي آنکه اگر مولکولهاي آب را اينگونه بسازيم، شبيه يک اسمبلي توليدي است، و ميتواند تريليون و تريليون بار ساخته شود، يعني انگونه که فينمنFeyman اشاره ميکند، اشيأ اتم به اتم ميتوانند “مانور” داده شوند، و مواد در نتيجه ميتوانند کارآراتر شوند، و با خواص دلخواه توليد شوند. بيشتر آنکه در مواردي که کمبود يا خطرات مخيط زيستي وجود دارد، مثلأ مورد نفت در دنياي کنوني، که وابستگي به سوخت فسيل از نظر محيط زيستي کشنده است، ننوتک ميتواند يک الترناتيو پاکيزه در مقياس اقتصادي موثر، ارائه کند.
همچنين اينگونه پروسه هاي مصنوعي ننوتک ميتوانند بسياري از اشتباهات که در پروسه هاي طبيعي هستند را اجتناب کنند، همانگونه که کامپيوتر در مقايسه با انسان، براي پروسه کردن مقاديرزياد اطلاعات، کمتر اشتباه ميکند. اين موضوع در پروسه هاي بيولوژيک مهم است، زمانيکه امراضي نظير سرطان نتيجه اشتباهات در عملکرد سلولها در پروسه هاي طبيعي هستند.
آيا تمام اين پيشرفت ها ميتوانند خطرات و مسائلي را هم باعث شوند؟ البته! کورزويل مثال خوبي از شبکه هاي کامپيوتري و ويروس ها ميزند که از طريق اين شبکه ها پخش ميشوند، و اشاره ميکند که ما امروز حاضر نيستيم کامپيوتر و اينترنت را به خاطر ويروس به دور بريزيم ، و به جاي بازگشت به عقب، ما دفاع در برابر ويروس را بوجود مياوريم.
البته مسدله اصلي منقديني نظير اسمالي خطرات نيستند. خطراتي نظير مسائل مکانيسم هاي خود سازself-replicating. چرا که همانگونه که همه ميدانيم خود سيستمهاي خودسازطبيعت، نظير سلولهاي انسان، مسأله کپي هاي غلط را به کرات نشان ميدهند، که دليل امراضي نظير سرطان است. و نه تنهاسرطان، بلکه تمام پروسه سالخوردگي و امراضي نظير الزايمرAlzheimers نتيجه اشتباهات سلولهاي خود ساز طبيعت هستند. بنابراين کنترل در سيستمهاي خود ساز مصنوعي ميتوانند حتي براي حل اينگونه مسائل هم به کار روند.
به عبارت ديگر، خطرات بالا موضوع اصلي منقديني نظير اسمالي نيست. اصل بحث آنها همانند درايفوسDreyfus و بحثهاي شطرنج وي، در زمان آغازغرصه دانش هوش مصنوعيAI، است، يعني آنها بحث ميکنند که اسمبلر مولوکولي غير ممکن است، با اشاره به موضوعاتي نظير انگشتان چاق در ننوتک، که اساسأ معني اش اين است که دست روباطي که براي وصل کردن اتمها بکار ميرود، وقتي به اندازه هاي کوانتومي تزديک شويم، بخاطر تأثيرات کوانتومي عدم تعين، نميتواند آزادانه حرکت کند. اما همانگونه که کورزويل به نحو احسنت نشان ميدهد، اندازه هاي ننوتک به مراتب از اندازه هاي کوانتومي که در انها اين عدم تعين ها معني ميدهند، بزرگتر هستند، و حتي اگر چنين فاکتورهائي هم وارد شوند، و مشکل ايجاد کنند، آنها مسائلي براي حل کردن هستند، و نه براي دلسرد شدن از امکان ننوتک.
نتيجه گيري
اساسأ دانشمندان در 300 سال گذشته، دنيا را با فرمولهاي مختلف توصيف کرده اند، و اگر ژنتيک يکي از علومي بوده است که از دانش براي نوآفريني بخشي از واقعيت طبيعي با کنترل قادر شده است، ننوتک ميتواند همه جهان را از نو به شکل هوشمندانه خلق کند، و ميتواند محيطي براي ابزارهاي هوشمند خلق کند که در ارتباط متقابل موثر با دنياي فيزيکي قرار گيرند، و طبيعت را به واقعيت ثروت زا براي نسل بشر مبدل کنند، و در عين حال به ما کمک کنند که به فراسوي محدوديت هاي بيولوژيک خود برويم، و با مسائلي نظير سرطان به طور موثر دست و پنجه نرم کنيم. در اين عرصه فرصت هاي بسياري براي بشريت نهفته است، و ترک اين عرصه دانش ميتواند به هر ملت و کل جهان لطمه زده و توسعه جامعه قراصنعتي در سطح جهاني را کند کند.
به طور خلاصه، نانوتکنولوژي به تاثير ابزار هوشمند برروي زندگي بشر و جهان گره خورده،و مشترکأ پتانسيل هاي عظيم فراروي بشريت و جهان را ترسيم ميکنند.

http://ir-agri.com
 

masood98

عضو جدید
تکنولوژی مغناطیسی امکان کشاورزی با آب شور و بهینه سازی کلیۀ آبهای مصرفی!!


● تجربیاتیازکاربردآبمغناطیسیدرکشاورزیبه دلیلتغییراتفیزیکوشیمیاییآبآبیاری ،کاربردآبمغناطیسیتحتآبیاریاهمیتزیادیدارد. گیاهانبرایرشدمطلوبنیازبهجذبموادغذائیازخاکدرفرآیندفتوسنتزدارندعمدهموادغذائیموجوددرخاکتوسطگیاهاناستفادهنمی شوند .هنگامآبیاریگیاهانباآبمعمولیمقدارکمیازعناصرغذائیدرآبحلمی شوند ،درنتیجهبههمیننسبتبرایگیاهانقابلدسترسخواهندبود .زمانی کهگیاهباآبسختوبدوناثرمغناطیسآبیاریشود ،لایه ایسفیدوسختازبی کربناتکلسیموکربنات هارویسطحخاکتشکیلمی شودوتنهابخشیازبی کربنات هایکلسیمیتوسطآبشستهشدهودرخاکنفوذمی کندوسپسرویریشهگیاهنشستمی کند. درنتیجهگیاهمجبوراستبرایادامهزندگیخودریشه هایاضافیتولیدکندکهاینروندرشدطبیعیگیاهرابهخاطرصرفانرژیاضافیمختلفمی کند .به دلیلافزایشمولکول هایآبدرواحدحجمبراثرمغناطیسیشدنآب ،برحلالیتآناضافهشدهودرنتیجهتواناییآببرایجذبکاتیون هاوآنیون هاافزایشمی یابدومقداربیشتریازنمک هابه ویژهبی کربنات هاتوسطگیاهجذبمی شوند .دراینشرایطحرکتاملاحبهسمتلایهسطحیخاکوهمچنینتجمعنمک هادراطرافریشهبهدلیلخنثیشدنبارالکتریکینمک هاکاهشمی یابد .باافزایشجذباملاحمعدنی ،نمک هایمفیدوعناصرموجوددرآبوخاک ،می توانکودکمتریمصرفنمود .ضمناینکهبدلیلکوچک ترشدنمولکول هایآبوافزایشتوانائیجذبآنتوسطگیاه ،کاراییمصرفآبنیزافزایشمی یابد ،دراثرآبیاریباآبمغناطیسیبهدلیلنفوذبیشترآندرخاک ،میزانتبخیرازسطحخاکنسبتبهآبیاریباآبمعمولیکمترخواهدبود. گزارشاتمتعددیدرخصوصکاربردآبمغناطیسیدرکشاورزیوجوددارد .دراینقسمتبهبیاننمونه هائیازآن هامی پردازیم: نتایجآزمایش هایآبیاریباآبمغناطیسیدراورگانآمریکابررویمزارعیونجهنشاندادکهعملکردیونجه۶۵درصدافزایشومصرفآبوهزینهپمپاژتا۴۲درصدکاهشیافتند،مطالعهکنترلشدهاثرآبیاریمغناطیسیبررویدرصدجوانه زنیگوجه فرنگی ،کدووخیارنشاندادکهدرمدت۳روز۹۶درصدبذورجوانهزدنددرحالی کهدرتیمارهایمعمولیتنها۷۳درصدبذوردر۱۴روزجوانهزدند. بورمغناطیسیشدههمراهباآبآبیاریمغناطیسی،جوانه زنیرادرگندم۲۰درصد ،گوجهفرنگی۶۵درصدوفلفلوخیارراتا۱۰۰درصدافزایشداد،درمصرآبیاریباآبمغناطیسیشدهعملکردگندمرااز۷/۱۲تا۳۴درصد(بستهبهتاریخکاشت)کنجدوذرتراتا۲۴درصدافزایشداد.



●اثر مغناطیس بر روی آب اثرمغناطیسرویآببه طوراتفاقیتوسطدانشمندانروسیمشاهدهشد. حرکتآبدرداخللوله هاباعثرسوباملاحرویجدارلوله هاگشته ،ضمنکاهشسطحمقطعلوله هاوافزایشافتانرژی،عبورآبداخللوله هارامختلمی کند. آنهادریافتندکهآبمغناطیسشدهجرمداخللوله هاراپاکوازرسوبمجددرویجدارلوله هاجلوگیریمی کند.بنابراینمشاهدهشدهکهبااعمالانرژیمغناطیسیمی توانآبسادهرابهمایعیبااثراتشیمیائیخاصتبدیلکرد،به طوریکهخواصفیزیکیآبمغناطیسیشدهازجملهدما،وزنمخصوص،کششسطحی،ویسکوزیتهوقابلیتهدایتالکتریکیآنتغییرمی یابد.یکیازتغییراتیکهدرآبمغناطیسیایجادمی شودنحوهآرایشبارهایالکتریکیمولکول هایآبمی باشد. ازآنجاکهبه طورطبیعیبیننیروهایخالصمولکولهایآباختلافکمیوجوددارد،مولکولهایآببه صورتکاملاً تصادفیقراردارند .درآب هایموجودودردمایمحیط ،بیشاز۷۰درصدمولکولهایآببه صورتنامنظمقرارگرفتهوبارهایمثبتومنفیآنهادرجایگاهطبیعیخودقرارندارند .درصورتی‌کهیکجسمدارایقدرتمغناطیسیبایکیازقطب هایش ،مثلاًقطبجنوب(دارایبارمثبت)بهآبنزدیکشود ،مولکولهایآبباقطبمنطفیبهمنبعمغناطیسنزدیک ترومولکلو‌هایبابارمثبتازآندورمی شوند. اینروندباعثمی شودتامولکول هایآب(شاملکاتیون هاوآنیونها)ازحالتبی نظمیبه صورتمرتبدرآمدهونوعپیونداکسیژنـهیدروژنازحالتمثلثیبهشکلیکخطتغییرکند .دراینشرایطهیدروژن هایمثبتداراینیرویبیشتریشدهودرنهایتنیرویمنفیخالصمولکولآببهنیرویمثبتخالصآبمغناطیسیتبدیلمی شود ،درنتیجهبارالکترونیکیمولکولهایآبدراینشرایطنسبتبهآبمعمولیمتفاوتخواهدبودوضمنتشکیلمولکولهایکوچک ترازآب ،باعثافزایشتعدادمولکولهایآبدرواحدحجموهمچنینافزایشقدرتحلالیتآبمی گردد .اصطلاحاًمولکولآبمعمولیچپگردبودهوبهراست گردمبدلمی شود. بایکمثالسادهمی تواناثرمغناطیسدرآبراشرحداد .همان طورکهبیانشدآبمعمولیداراینیرویخالصمنفیاست. فرضکنیمایننیرومعادل۳۰۰میلی ولت (mv) باشد, درمقابلیکلولهآهنیازنظرالکتریکیخنثی(صفرمیلیولت)استودراثرایناختلافپتانسیل(۳۰۰>۰)،آهنبرموادمعدنیدرآبموثرواقعمیشودواینعملمنجربهرسوبوجرممواددرداخللولهویاحتیبررویذراتکلوئیدیخاکمیگرددواگردراینمثالکلسیمومنیزیمبهترتیبدارایپتانسیلخالص۳۵۰ - و۴۰۰ - میلیولتباشند،درنتیجهمیتواننوشت۴۰۰- <۳۵۰->
۳۰۰ - >۰دراینشرایطباایجادمیدانمغناطیسیباقطبمثبتآنوانرژیدرحدود۳۱۰+
میلولتمعادلهبالابه صورتزیرنوشتهخواهدشد.)=+Mv10با ایجاد مغناطیسMv310+mv300=25H(Mv90=310+mv40=Mgmv40=mv310+mv350-=cبنابراینرابطه۹۰ - >۴۰ - <۰<۱۰فرآیندتبدیلآبمعمولیبهآبمغناطیسیرانشانمیدهد .درواقعآبمغناطیسیچیزیبهآباضافهیاکمنمی کنددرحالتمعمولیاگر۱۰۰گرمکلسیمواردآبدریکلولهگردد ،۸۰گرمکلسیمازآنخارجمی شود ،درصورتیکهاگرازآبیاریمغناطیسیاستفادهشود ،همه۱۰۰گرمسانتیمترمترمربعاست ،ولیبامغنایسیکردنآب،کششسطحیبه۶۲دینبرسانتی مترمربع کاهشمی یابد. کاهشکششسطحیآب ،قدرتحلالیتآنراافزایشدادهودرجهسختیراکاهشمی دهدوباکاهشسختی ،اکسیژنمحلولافزایشمی یابد.


●کلیاتدرحالحاضرآبشیرینبه عنوانیککالایاقتصادی ،نقشاساسیرادرتولیداتکشاورزی ،صنعتیوتأمیننیازهایبهداشتیوشربدرسطحجهانایفاءمی کند .درکشورمادربخشکشاورزیبه عنوانمحورتوسعه ،سرمایه گذاری هایمتنابهیبه کارگرفتهشدهتاتمامیپتانسیلمنابعآبقابلاستحصالکشوردرچرخهتولیدواردشودولذادراینراستامدیریتمؤثرعرضهوتقاضاومصرفآببرایافزایشبهره وریازاینمنابعقابلدسترسنقشکلیدیخواهدداشت. بخشکشاورزیبهلحاظراندماننازلآبیاریبهتنهائیحدود۹۰درصدآبقابلاستحصالدرکشوررامصرفمی کندوباتوجهبهنیازشدیدبخشصنعتبهآبوراهکارهایانتخابشدهتوسعهصنعتیودرجهتاشتغال زائیضروریاستبههروسیلهممکنراندمانآبیاریافزایشیابد. باوجودآن کهآبیاریسطحیبه عنوانروشغالبدرجهانمحسوبمی گردد ،ولیبهلحاظنیازبهارتقاءکالائیمصرفآبوافزایشروزافزونهزینهتأمینآبونیزمحدودیتمنابعدردسترس ،تمایلدولت هابه ویژهکشورهایتوسعه یافتهبرایکاربردآبیاریتحت فشارراافزایشدادهاست .بهاینمنظوراجراءسیستم هایآبیاریکم فشاربالولهزیرزمینیوسیستمآبیاریکم فشاربالولهزیزمینیوسیستمآبیاریتحت فشار(قطره ایوبارانی)امکانحصولراندمانتوزیعآبدرسطحمزرعهتاحدود۹۵درصدرادرشرایطاجراءخوبفراهممی آورد ؛ولیبهدلیلناخالصی هایموجوددرآبنظیراملاحکربناته ،بی کربناتهونیزکلسیم ،منیزیم ،آهن ،منگنزوذراتمعلقوبیولوژیک ،لوله ها ،نازل هاوقطرهچکان هادچاررسوبوگرفتگیشدهوعمرمفیدشانبهشدتکاهشمی یابد. دراینجابی مناسبتندیدیمبهجهتپالایشآبآبیاریدرکشاورزیپیرامونروشجدیدپالایشالکترونیکیآبکهجزءرو ش هایفیزیکیتصفیهآببه شمارمی رودتوضیحاتیرامتذکرشویم. بامصرفآبپالایششدهمحصولتایکماهزودرسشدهومصرفآب۳۰٪کاهشمی یابد. باآبیاریمغناطیسیبدوناضافهکردناسید،موادشیمیائیوسمیبهآب،حتیرسوباتبلیزایلشدهوازتشکیلرسوبجدیدپیشگیریمی شود .همچنینبهمرورخاکپوکونرمشدهوازایجادکلوخهممانعتمی شودوبافعالشدناملاحخاکمصرفکودنیزنصفخواهدشد. آبآبیاریپاستوریزهشدهازبیماری هایگیاهی(قارچی ،باکتریاییوویروسی)پیشگیریکردوسمکمترینیازخواهدبود. گیاهشاداب تر،سبزتروسالم تربوهودرمقابلپارازیت هاوآفاتبهترمقاومتخواهدکردوباکاهشهزینه هایتولیدوافزایشعملکرد،سوددهیبیشترمی گردد. ....




سوٌالهایی در مورد تکنولوژی مغناطیسی




1)اولین جائیکه برای اولین بار از سیستم های مغناطيسی در کشاورزی استفاده شده کجاست؟این تکنولوژی اولین بار در اتحاد جماهیر شوروی و سپس در آمریکا و ژاپن و انگلستان به کار رفته است و پس از آن در کل دنیا مرسوم شد و در ضمن این روش هزاران سال پیش از سوی تمدنهای چینی، هندی و فرعونی در زمینه بهداشت و معالجه بیماریها به کار می رفته است.


2)چگونه و چرا از سیستم های مغناطيسی در کشاورزی استفاده می شود؟آنچه واضح است این است که زمین توسط یک نیروی مغناطيسی احاطه شده است که نقش مهمی در محافظت آن در مقابل اشعه های مضره ایفا می کند
و انسان نقش مهمی در آلودگی محیط زیست و بالتبع روی این نیروی مغناطيسی داشته است و دانشمندان ثابت کرده اند که طی هزاران سال گذشته زمین 50% از نیروی مغناطيسی خود را از دست داده است . و پروفسور یوری تکاچنکو روس یکی از بزرگترین دانشمندان علم نیروی مغناطيسی که نامش در کتاب گینس به سال 1992 به عنوان اولین دانشمند در زمینه علوم مغناطيسی ذکر شده است
تاکید می کند که آب ، بسیاری از ویژگیهای حیاتی خود را از دست داده است و اختلالی در تر تیب عناصر آن رخ داده است و به این دلیل، مغناطيسی کردن آب آبیاری باعث بهبود خواص آب و ترتیب الکتریکی آنمی شود


و در نتیجه باعث بیشتر شدن اثر حیاتی و فعالیت آن شده و ویژگیهای شیمیائی و فیزیکی بسیار مفیدی برا ی مصرف کننده یعنی انسان و حیوان و گیاه ایجاد می کند و این نتایج از سوی بسیاری از دانشمندان و طی تحقیقات و تجارب عدیده تائید شده است. و اما در مورد چگونگی کاربرد آن باید گفت که پس از بررسی مزرعه به منظور بدست آوردن بعضی از معلومات
که بر اساس آنها سیستم مغناطيسی مناسب طراحی شدهوبه جای شیر فلکه اصلی آبیاری نصب می گردد.


3)آب مغناطيسی چیست؟ آبی است که از یک میدان مغناطيسی که طبق محاسبات معینی ایجاد شده عبور کرده و در نتیجه باعث تغییر و بهبود خواص فیزیکیو شیمیائیآن میگردد


4)بذر مغناطيسی چیست؟ بذرهای هستند که از یک میدان مغناطيسی معینی عبور داده شده اند که نتیجه آن ایجاد یک نوع تورم در بذر شدهو باعث ازدیاد فعالیت هورمونهای اکسین و سیتوسین و ویوسین و همچنین افزایش میزان تنفس با توجه به تورم ایجاد شده است.


5)بذرها چگونه مقنا طیسی می شوند؟این کار به دو شیوه انجام می شود:a)خیساندن بذر در یک آب مغناطيسی که اینکار برای مقادیر کم بذر انجام می شودb)عبور دادن بذور از یک میدان مغناطيسی که اینکار برای مقادیر زیاد بذر انجام می شود.


6)آیا تمام بذرها را می توان مغناطيسی کرد و به همان نتایج رسید؟البته این کار عملی می باشدولی قطعا با توجه به خواص فیزیولوژیک بذور نتایج در آنها متفاوت می باشد.
7)آیا سیستم مغناطيسی می تواند شوری آبها را معالجه کند؟ سیستم مغناطيسی نقش بسیار مهمی در این زمینه دارد
و آزمایشات و تحقیقات علمی بسیاری در سطح جهان آنرا تائید کرده است و برای اطمینان می توان آزمایش ساده زیر را انجام داد و اینکه در دو ظرف که یکی دارای آب معمولی و دیگری آب مغناطيسی است مقدار مساوی نمک ودر یک زمان معین اضافه کرد و بعد از مدتی کف دو ظرف را نگاه کرد و مشاهده خواهد شد که در کف ظرف آب معمولی نمک تجمع کرده ولی در ظرف دوم چنین حالتی مشاهده نمی شود و این دلیل ساده ای است بر اینکه آب مغناطيسی باعث ذوب شدن و شکسته شدن املاح می شود.
.
8)روش علمی معالجه شوری با سیستم های مغناطيسی چیست؟ آنچه واضح است این است که مولکول آب از اتم های هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده و این مولکولها توسط باندهای هیدروژنی به هم متصل می باشند که این باندها دو گانه یا چند گانه می باشند و در هنگام عبور آب از یک میدان مغناطيسی این باندهای هیدروژنی یا تغییر کرده یا از هم جدا می شوند و این جدا شدن مستلزم جذب انرژی می باشد و اینکار باعث کاهش میزان ارتباط باندهای آب شدهو همچنین باعث افزایش هدایت الکتریکی می شود که در نتیجه باعث حل شدن بلورهای نمک و شکستن آنها به کوچکترین جزء و سهولت نفوذ آنها به اعماق خاکو همچنین بافتهای گیاهی می شود.


9)تا چه درجه ای از شوری می توان از سیستم های مغناطيسی استفاده کرد؟ با هر درجه از شوری می توان از این سیستم استفاده کرد ولی برای بدست آوردن نتایج سریعتر در امر کشاورزی میزان شوری باید کمتر از 12000 پی پی ام باشدو در صورت بیشتر بودن این عدد زمان بیشتری نیاز است که به تدریج آب مغناطيسی بتواند خواص خاک را بهبود بخشیده و از تراکم املاح که باعث کاهش حاصلخیزی خاک می گردد بکاهد.


10)اثر سیستم های مغناطيسی بر خاکهائی که دارای نسبت بالای گوگرد و منگنز هستند چگونه است؟ می دانیم که آب مغناطيسی باعث افزایش خاصیت ذوب شدن اشکال مختلف املاح می شود و در بعضی از حالات باعث تجمع یونهای املاح و تبدیل آنها به اجزاء بسیار کوچک که در نتیجه تجمع آنها را در خاک یا آب آبیاری کاهش می دهد ودر مورد گوگرد گرچه این ذوب شدن و تجمع بسیار کند صورت می گیرد ولی با مرور زمانو ادامه آبیاری با آب مغناطيسی می توان از این مشکل رها شد.


11)آیا می توانسبزیجات و مرکبات را در آبهای با شوری 12000پی پی ام با استفاده از سیستم های مغناطيسی کشت کرد؟ با توجه بهدرجه تحمل طبیعی گیاهان و سبزیجات سیستم مغناطيسی می تواند قدرت تحمل آنها را نسبت به شوری افزایش دهد زیراآبیاری پیوسته و مستمر با آب آبیاری مغناطيسی باعث بهبود خواص خاک و افزایش حاصلخیزی آن گشته و باعث می شود که خاک زراعی دارای نفوذ پذیری عالی و خروج املاح زائد و جلوگیری از رسوب آنها در سطح و مجاری خاک می گردد.


12)دلیل کاهش میزان آبآبیاریبا استفاده از سیستم های مغناطيسی چیست؟مشخص است که زیادی آبیاری با آبهای شور به دلیل تراکم املاح باعث از بین رفتن محیط زیست و خفگی خاک و گیاه می گردد.و ثابت شده است که سیستم های مغناطيسی به دلیل اینکه باعث آسانی نفوذ آب در خاک شده و همچنین استفاده کامل و سریع آن از جانب گیاه 30% مصرف آب کاهش می یابد زیرا عمل تبخیر کاهش می یابد.


13)چرا بعد از استفاده از سیستم های مغناطيسی از میزان کود کاربردی کاسته می شود؟ زیرا کاربرد آب مغناطيسی در کشاورزی باعث آزاد شدن و افزایش حلالیت عناصر غذائی خاک می گردد. ومی دانیم که حد اکثر 60% کودهای اضافه شده به خاک مورد استفاده گیاه قرار می گیرد و بقیه آن برای خاک مشکل ساز خواهد شد و در هنگام به کاربردن آب مغناطيسی تقریبا کل کود اضافه شده به خاک حل خواهد شد و از مشکل فوق الذکر رها خواهیم شد.


14)بعد از چه مدتی می توان به نتایج قابل قبولی رسید؟ این نتایج در محصولات فصلی بعد از سه ماه و در محصولات درختی بعد از شش ماه قابل مشاهده است و بعلاوه نتایج دیگری همچون افزایش مستمر بهبودی خاک و افزایش ارزش غذائی میوه ها از نتایج آن است.


15)آیا نتایج ملموسی از این سیستم بدست آمده است؟ البته و نتایج فراوانی چه در داخل کشور امارات و خارج آن حاصل شده است و این سیستمها بر روی مزارع و باغچه های فراوانی نصب شدهو همگی آنها نتایج رضایت بخشی را نشان داده اند که می توان برای اطلاعات بیشتر به بروشورها و کاتالوگهای شرکت مراجعه کرد.


16)سیستم های مغناطيسی چقدر در اضافه محصول موثرند؟ آب و بذر دو عامل مهم افزایش محصولمی باشندو اگر آب دارای خواص وفیزیکی و شیمیائی خوبی باشد بالطبع بر روی افزایش محصول اثر خواهد کرد وسیستمهای مغناطيسی نقش مهمی در بهبود این ویژگیها و همچنین افزایش فعالیت بذرها دارند و در نتیجه این سیستمها می توانند تا 40% و حتی بیشتر افزایش محصول ایجاد بکنند.


17)اثر سیستم های مغناطيسی بر ارزش غذائی میوه ها چیست؟ عوامل متعددی در ارزش غذائی میوه ها تاثیر دارند همچون آب ،بذر ،خاک و کلیما و دانستیم که این سیستم برروی همه این عوامل تاثیر دارد و پس از مغناطيسی کردن بذرها آنهادارای انرژی و فعالیت بیشتر شدهو گیاهان با مقاومت بالا ایجاد می کنند و مغناطيسی کردن آب باعث بهبود خواص فیزیکی و شیمیائی آن شدهو املاح شکسته و آماده جذب از جانب گیاه و خاک می گردد و همچنین آب مغناطيسی باعث افزایش فعالیت ذرات اکسیژن می گردد که در نتیجه باعث بهبود میکرو کلیما می گردد و عناصر غذائی در خاکی که با آب مغناطيسی آبیاری می شوند آماده جذب می باشند و در نتیجه باعث کاهش استفاده از کودهای شیمیائی گشته و از تراکم زیادی کودها و سایر مواد شیمیائی بر روی خاک که اثر منفی بر بهداشت انسان و حیوان دارد جلوگیری می گرددو میوه ای با ارزش غذائی بالا و بدون مواد شیمیائی اضافه بدست می آید.


18)میزان تاثیر آب مغناطيسی بر افزایش قدرت گیاه در مقابل بیماریها چقدر است؟آب مغناطيسی باعث افزایش واکنشهای شیمیائی آب و خاک می گردد که در نتیجه باعث آزاد شدن عناصر غذائی و آمادگی آنها برای جذب می شود و آنچه مایه شگفتی است این است که آب مغناطيسی بر روی اکثر عناصر غدائی به جز نیکل و سرب که برای گیاه سمی هستند اثر می کندو با توجه به اینکه هر عنصر واکنش مغناطيسی خاص خود دارد در نتیجه گیاه ما یحتاج خود را از آب مغناطيسی جذب می کندو اگر بذر نیز مغناطيسی شده یاشد در مجموع سیستم مغناطيسی باعث تحریک مقاومت درونی گیاه می گردد.


19)آیا سیستم های مغناطيسی اثری بر گیاهان باغچه های منازل دارند؟ با تاکید کامل اثر داردوبر روی افزایش سبزینگی گیاهان و گلها و بهبود و افزایش بو و رائحه آنها اثر داردو مهمتر از اینها اینکه به دلیل افزایش فعالیت اکسیژن آب باعث لطیف شده هوا نیز می گردد.


20)سیستم های مغناطيسی تا چه مدت فعال باقی می مانند؟ این سیستم 10 تا 12 سال فعال می باشد به شرط اینکه از کابل مسقیم برق ، آتش و ضربه خوردن دور باشد .


21)آیا استفاده از این سیستم های مغناطيسی اثر منفی دارد؟ خیر هیچ اثر منفی نداردو بر عکس تمام دانشمندان علوم زیستی و دوستداران محیط زیست و مخالفان به کار بردن مواد شیمیائی از مبلغان کاربرد سیستمهای مغناطيسی هستند زیرا منبع آن طبیعت است و هیچ اثر منفی ندارد.


22)اثر اقتصادی استفاده از سیستم های مغناطيسی چیست؟این سیستم باعث افزایش محصول تا 40% و کاهش مصرف آب تا 30% و کاهش مصرف کود تا 40% و کاهش مصرف بذر تا 40% می شود و همچنین زود رسی 15 تا 25 روزه و کاهش بیماریهای گیاهی و افزایش روز افزون حاصلخیزی خاک و افزایش ارزش غذائی میوه ها می گردد . پس سیستم های مغناطيسی دارای ارزش اقتصادی بسیار بالائی می باشند.
 

masood98

عضو جدید
کاربرد کود های زیستی در تولید گیاه زراعی:
کود های زیستی اشاره به کود هایی دارند که در وحله اول دارای نژاد هایی از ریز موجودات به تعداد کافی هستند که برای افزایش باردهی گیاه زراعی بکار می روند.ازاشکال مختلف انها مانند نیتراجین ,ازتوباکترین ,فسفوباکترین ,و جلبک های سبز آبی در کشاورزی مدرن به طور گسترده استفاده می شود.جهت تثبیت ازت هوا یا حل نمودن عناصر غذایی گیاه مثل فسفات ها یا برای تحریک رشد گیاه با سنتز مواد تقویت کننده رشد این نوع کود ها کاربرد دارند.برخی گونه ها ی آنها موجب توقف رشد ریزموجودات ساپروفیتی و بیماریزا موجود در نزدیک سیستم ریشه گیاهان زراعی شده و از این طریق سبب کاهش خسارت بیماری های گیاهی می شوند.کود نیتراجین یک کود پیتی ,لیگنیتی یا با زمینه خاکی است که دارای نژاد های موثر رایزوبیوم ویژه گیاهان زراعی لگومینوزه می باشد.ازتوباکترین کود دارای سلول های Azotobacter chroococcumرشد یافته در محیط کشت آگار است.هردو کود در تامین ازت گیاهان زراعی کاربرد دارند.فسفوباکترین ,کشت باکتری حل کننده فسفات (Bacillus megaterium) ,جذب شده روی کائولینیت ,در تامین فسفر گیاهان زراعی کاربرد دارد.این نوع کود ها به علت پائین بودن هزینه , کاربرد آسان و بی ضرر بودن برای خاک و گیاهان زراعی روز به روزمورد توجه بیشتر کشاورزان قرار می گیرد
تثبیت کننده گان ازت
ازت یک کالای رایگان موجود در هوا می باشد.ستونی از هوا روی یک هکتار تقربیا"80000تن ازت دارد ,اما در این شکل برای زندگی حیوان و گیاه مفید نیست.تعادل مثبت ازت قابل استفاده روی زمین به تثبیت ازت بستگی دارد که با این فرایند ازت موجود در هوا به روش های بیولوژیکی یا شیمیایی به شکلی نظیر محلول امونیاک تبدیل می شود که قابل استفاده برای گیاهان و سایر عوامل بیولوژیکی می باشد.در تثبیت بیولوژیکی ازت , ریز موجودات آزادزی یا در همزیستی با گیاهان ,ازت مولکولی را به محلول آمونیاک در فشار متعارف هوا و در دامنه دمای بین 30-20 درجه سانتی گراد احیا می کنند.باکتری ها ,جلبک ها ,آکتینو مایست ها در این تبدیل مشارکت دارند.باکتریهای آزادزیتثبیت کننده ازت عبارت از:ازتو باکتر ,باسیلوس ,کلوستریدیوم ,پزودوموناس ,رودواسپیریلیوم ,آزوسپیریلیوم می باشد.متداول ترین جلبک های تثبیت کننده ازت شامل Anabaena ,Anabaenopsis,Aulisira ,Calothrix,nostoc,Cylindrospermum هستند.مخمر Rhodotorula نیز از نظر تثبیت ازت مورد توجه می باشد.در گروه سیستم های همزیستی ,همزیستی رایزوبیوم با گره های ریشه لگوم ها بسیار مهم است.آکتینو مایست ها (Frankia) از نظر تثبیت ازت در گره های غیر لگوم ها شناخته شده هستند.کشت گونه های رایزوبیوم جهت تامین ازت برای گیاهان زراعی لگومینوزه ,یعنی ,عدس ,باقلا ,نخود فرنگی ,ماش ,لوبیا ,سویا ,بادام زمینی ,نخود معمولی و غیره مفید می باشند. روی ریشه بقولات گره هایی (ساختمانی شبیه به گال ) تشکیل می دهند و با همزیستی ازت هوا را تثبیت می کنند.بعد از عمل تلقیح این نوع گیاهان به ازت نیازی ندارند مگر اینکه به عنوان کود آغازگر حدود 30-20 کیگوگرم ازت در هکتار (یعنی 50 کیلوگرم کود اوره در هکتار )به خاک خنثی یا نزدیک به خنثی می دهند.در خاک هایی با اسیدیته یا قلیائیت زیادهنگام آغشته کردن بذور با آهک (کربنات کلسیم )یا گچ (سولفا ت کلسیم ) بعد از عمل تلقیح ,اثرات زیانبار اسیدیته و قلیائیت به حداقل می رسد.بسته به شرایط اقلیمی-زراعی ,نوع رقم و اقدامات کنترل افت افزایش عملکرد70-10% این نوع گیاهان زراعی نسبت به تیمار های عدم تلقیح مشاهده شده است.افزایش عملکرد گندم در تناوب بدلیل دفع ازت توسط بقولات 70-2% است در حالیکه در برنج این افزایش عملکرد 18-8% می باشد.استفاده از ازتوباکتر و ازوسپیریلیوم در زرعت های برنج دیم ,گندم ,کنف ,سبزیجات ,نیشکر و غیره مفید بوده است.در تلقیح با این نوع موجودات ,به گیاهان زراعی بایستی کود ازته تکمیلی داد چون این نوع باکتری ها فقط می توانند سهم حدود 30-20 کیلوگرم در هکتار در تثبیت ازت داشته باشند.فن آوری ازتوباکتر و ازوسپیریلیوم به طور مطلوب در کشور های غربی مورد توجه قرار نگرفته است چون در آنجا کشاورزان از کود های شیمیایی به مقدار زیاد استفاده می کنند و صرفه جویی نسبتا" کم ممکن است برای آنها زیاد مورد توجه نباشد.از طرف دیگر ,در کشور ی مثل بنگلادش ,که میلیون ها کشاورز کوچک و کم در آمد به سختی قادر به استفاده از هر نوع کوشیمیایی به علت گرانتر شدن قیمت آنها ,حتی کمی افزایش ازت به مقدار حدود 20 کیلوگرم در هکتار با کمک این نوع باکتری ها ا رزش خیلی زیادی در افزایش عملکرد های گیاهان زراعی خواهد داشت.به طور کلی ,افزایش عملکرد با تلقیح ازتوباکتر یا ازوسپیریلیوم در گیاها ن سبزی 40-15 % ,در غلات 15-10 % در گیاهان پولساز 20-10 % متغیر بوده است.
استفاده از ازت جلبک به خصوص برای گیاه برنج به دلیل تکثیر سریع جلبک در شرایط آبیاری غرقاب توصیه شده است.مطالعات نشان دادند که قابلیت فراهمی ازت آنابنا –آزولا برای برنج کمی از قابلیت کود آمونیومی پائین تر است.قابلیت فراهمی ازت آزولای تازه بیشتر به نظر می رسد چون معدنی شده ازت در آن سریع تر از آزولای خشک می باشد.آزمایشات به عمل آمده در مورد آزولا , توانایی آن را به عنوان جایگزین عملی کود ازته را به اثبات رسانده اند.آزولا آتیه خوب دارد و علت آن رشد سریع و کشت آسان ازولا ,ظرفیت زیاد آن در تثبیت ازت ,حدود 8/7 میلیگرم ازت/ماده خشک/روز می باشد که ارزشی معادل 25% ازت تثبیت شده توسط گره های سویا دارد,قدرت رویش آن با بوته های برنج ,وقایل شناسایی و کاربرد اسان آن توسط کشاورزان می باشد.با وجود امید بخش بودن ازولا ,رویش آن در مناطق گرمسیر ی ابتدا مستلزم غلبه یافتن بر برخی مشکلات می باشد.دماهای بالا موجب کاهش رشد آزولا می شوندو برای رشد خوب آن اشکال مختلف کود فسفره عامل مهمی می باشد.
ریز موجودات حل کننده فسفات
برای تامین نیاز گیاهان زراعی به فسفر , با مصرف کود های فسفاته در خاک این نیاز را تامین می کنند.اما مشکل این نوع کود ها تثبیت آنها با کمپلکس خاک می باشد که حدود بیش از دو سوم آنها را برای گیاهان غیر قابل استفادهمینماید.با وارد کردن ریز موجودات حل کننده فسفات در محیط ریشه گیاه زراعی و خاک قابلیت فر اهمی فسفات از منابع فسفات غیر محلول افزایش می یابد و هم چنین کارایی کود های فسفاته نظیر سوپر فسفات بهبود می یابد.با این روش ,فسفر بیشتری برای گیاهان زراعی قابل استفاده می گردد.کار برد این نوع موجودات در رابطه با سنگ فسفات نیز مفید می باشند. این ریز موجودات اثرات مفید خود را با تولید اسید های آلی و انزیم ها و مواد تقویت کننده رشد که موجب جوانه زنی بهتر بذور و توسعه بیشتر سیستم ریشه می شوند نشان میدهند.با این نوع ریز موجودات جذب فسفر افزایش می یابدو عملکرد گیاهان زراعی تا 50-10 % افزایش یافته است.این نوع ریز موجودات حل کننده فسفات را می توان در مورد تمام گیاهان زراعی استفاده نمود.تعدادی از این نوع ریز موجودات عبارتند از :Bacillus megaterium ,Bacillus polymyxa,Pseudomonas striata,Pseudomonas aeruginosa,Aspergillus awamori,Aspergillus niger,Schwanniomyces occidentalis می باشند
منبع:http://genetics-research.persianblog.ir/post/204/
 

masood98

عضو جدید
محققان آمريکايي با استفاده از ترکيب هنر و علم روشي براي به تصوير کشيدن برهمکنش ذرات ارائه کردند. در اين کار از ترکيب روش‌هاي ديناميک مولکولي، هنر ديجيتال و موزيک الکترونيکي استفاده شده است.


محققان دانشگاه بريستول در انگستان با استفاده از ترکيب روش‌هاي ديناميک مولکولي، هنر ديجيتال و موزيک الکترونيکي سيستم جالبي را ارائه کردند. اين روش طيف سنجي دانسروم نام دارد که توسط ديويد گلوچکي اهل ميلواکي ارائه شده است. او اکنون کار خود را در شهر اوستين به اجرا در مي‌آورد.


طيف سنجي دانسروم به محققان اجازه مي‌دهد تا ذرات اتمي را با هم برهمکنش دهند اين کار هم به‌صورت تصويري و هم صوتي انجام مي‌شود. گلوچکي يک مدل کامپيوتري ارائه کرده که نشان مي‌دهد که ذرات چگونه با هم برهمکنش مي‌دهند. براي اين کار از ديناميک مولکولي فايمن هيبز استفاده شده است. سپس از تصويربرداري سه بعدي براي توليد تصوير زنده از حرکت مردم استفاده شد. به اعتقاد او اين يک ايده بسيار جالب است، نرم‌افزار حرکت مردم را به‌عنوان يک اختلال نيروي خارجي شبيه سازي کرده و سپس آن را با ميدان‌ هر ذره برهمکنش مي‌دهد. در کنار اين برهمکنش ميان خود ذرات نيز لحاظ مي‌شود. در واقع، هر ذره حرکت مردم را احساس کرده و به بينندگان اجازه مي‌دهد تا با ديگر ذرات برهمکنش دهند، اين فرآيند به‌صورت زنده تصويربرداري مي‌شود.







از سويي ديگر رفتار و برهمکنش ذره به‌صورت ساده در آمده و در نهايت تبديل به فرکانس‌هاي ارتعاشي مي‌شود که در پايان به‌صورت صوت در مي‌آيد. اين کار با استفاده از انتقال فوريه انجام مي‌شود که شبيه به آن چيزي است که در طيف‌سنجي‌هاي رايج از آن استفاده مي‌شود.


با تبديل حرکت انسان به امواج انرژي که اطراف ميدان نيرو را محاط مي‌کند، طيف سنجي دانسروم تصوير و صدا توليد مي‌کند که با اين کار هنر و علم با هم ترکيب مي‌شوند.
پژوهشگران در فستيوال شامبالا، TEDx انگلستان و SONAR در اسپانيا شرکت کرده و طيف سنجي دانسروم را در اين فستيوال‌ها اجرا کردند. اين طيف سنجي مي‌توان به‌صورت يک قطعه هنري که ترکيبي از موسيقي و رقص است مورد استفاده قرار گيرد. اين برنامه قرار است به عنوان بخشي از المپياد فرهنگي 2012 لندن اجرا شود.


به اعتقاد محققان اين پروژه چيزي فراتر از يک موزيک است، آنها فکر مي‌کنند که اين کار بتواند کاربردهاي متعددي داشته باشد. نتايج اين تحقيق مي‌تواند براي درک بهتر از اختلال و فيدبک گيري از سيستم‌هاي خارج از حالت تعادل به‌کار گرفته شود.


نتايج اين تحقيق در نشريه Nature Chemistry به چاپ رسيده است.


nano.ir
 

Life13

عضو جدید
بيوتكنولوژي‌ كشاورزي‌

بيوتكنولوژي‌ كشاورزي‌

عمده‌ترين‌ كاربردهاي‌ بيوتكنولوژي‌ دركشاورزي‌ را مي‌توان‌ به‌ دسته‌هاي‌ زير تقسيم‌ كرد.
• ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ حشرات‌ و آفتها
• ايجاد گياهان‌ مقاوم به علف‌كشها
• ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ بيماريهاي‌ ويروسي‌ و قارچي‌
• ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ شرايط‌ سخت‌ مانند سرما، گرما و شوري‌
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ ارزش‌هاي‌ غذائي‌ ويژه‌
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ خاصيت‌ درماني‌ ـ پيشگيري
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ خصوصيت‌ متابوليكي‌ تغيير يافته‌ مانند رشد سريع‌ و راندمان‌كشت‌ بالاتر
• ايجاد گياهان‌ و ميوه‌هاي‌ داراي‌ زمان‌ ماندگاري‌ بيشتر
همچنين‌ بايد اضافه‌ كرد:
• ايجاد دامهاي‌ ترانسژنيك‌ كه‌ داراي‌ خصوصيات‌ ويژه‌اي‌ مانند توليد شير زياد ياگوشت‌ كم‌چربي‌ و... هستند.
• ايجاد جانوراني‌ كه‌ بعنوان‌ كارخانه‌ توليد آنتي‌بادي‌ و واكسن‌ و دارو عمل‌ كنند
• ايجاد ماهيها و ساير دامهائي‌ كه‌ با سرعت‌ زياد رشد مي‌كنند
 

Life13

عضو جدید
.

.

گياهان‌مقاوم‌ به‌ حشرات‌ و آفتها
باتوسعه‌ تكنيكهاي‌ بيوتكنولوژي‌ دانشمندان‌قادرند ژنهائي‌ از يك‌ موجود زنده‌ را به‌ موجود ديگري‌ انتقال‌ دهند. در سال‌ 1990اولين‌ گياه‌ ترانسژنيك‌ در مزرعه‌ واقعي‌ كشت‌ گرديد و در 1993 FDAگياهان‌ و غذاهاي‌ ترانسژنيك‌ را بعنوان‌ مواد اساساً بي‌ضررمعرفي‌ كرد.
هم‌اكنون‌ با استفاده‌ از اين‌ تكنيكها ژن‌هاي‌مربوط‌ به‌ توليد يك‌ پروتئين‌ سمي‌ (بتاتوكسين‌) از باكتري‌ باسيلوس‌ تورانجينسيس‌به‌ گياهان‌ متعددي‌ از قبيل‌ ذرت‌، پنبه‌ و سيب‌زميني‌ و... انتقال‌ يافته‌ است‌ وبدينوسيله‌ اين‌ گياهان‌ به‌ حشراتي‌ كه‌ علاقه‌ به‌ تغذيه‌ از آنها را دارندمقاوم‌ گشته‌اند. چرا كه‌ بمحض‌ استفاده‌ حشرات‌ از اين‌ گياه‌ بدليل‌ نابودي‌دستگاه‌ گوارش‌ آنها از بين‌ خواهند رفت‌. هرساله‌ هزينه‌هاي‌ هنگفتي‌ بابت‌ مبارزه ‌شيميائي‌ با اين‌ آفات‌ صورت‌ مي‌گيرد كه‌ علاوه‌ بر هزينه‌بري‌ زياد آلودگيهاي‌ زيست ‌محيطي‌ فراواني‌ را به‌دنبال‌ دارد. راندمان‌ اين‌ مواد شيميايي‌ نيز بدليل ‌ايجاد مقاومت‌ در حشرات‌ در برابر سموم‌ به مرور پايين‌ آمده‌ است‌ و بهمين‌ خاطرنياز به‌ تعويض‌ مكرر اين‌ آفت‌كش‌ها وجود دارد. هم‌اكنون‌ در آمريكا ذرت‌ و پنبه‌ و سيب‌زميني‌ ترانسژنيك‌ تا ميزان‌ زيادي‌ مورد استقبال‌ واقع‌ شده‌ است‌ بطوريكه‌ تا سال‌ 1998حدود 18% از ذرت‌ و 17% از پنبه‌ و 4% از سيب‌زميني‌ كشت‌ داده‌ شده‌ در آمريكا ازنوع‌ ترانسژنيك‌ بوده‌ است‌ و هم‌اكنون‌ براساس‌ روند رشد موجود برآورد مي‌شود كه‌بيش‌ از 50% غلات‌ كشت‌ داده‌ شده‌ در آمريكا از نوع‌ ترانسژنيك‌ باشند.


گياهان‌مقاوم‌ به‌ بيماريهاي‌ ويروسي‌ و قارچي‌
بيماريهاي‌ ويروسي‌ و قارچي‌ از مهمترين‌بيماريهاي‌ گياهي‌ هستند كه‌ علاوه‌ بر وارد كردن‌ خسارات‌ زياد به‌ محصولات‌كشاورزي‌ مانع‌ كشت‌ آن‌ها در بسياري‌ از شرايط‌ آب‌ و هوائي‌ مي‌شود. با كلون‌ كردن‌ برخي‌ ژنهاي‌ گياهان‌ مقاوم‌ درگياهان‌ حساس‌ مانند ژنهاي‌ كيتنياز و 1 و 3 گلوكاناز كه‌ باعث‌ تخريب‌ ديواره‌ پلي‌ساكاريدي‌ قارچهاي‌ پاتوژن‌ مي‌شوند بيوتكنولوژيستها به‌ گياهاني‌ دست‌يافته‌اند كه‌ مقاوم‌ به‌ قارچهاي‌ پاتوژن‌ مي‌باشند. همچنين‌ با كلون‌ كردن‌ ژنهاي‌ جانوري‌ و انجام‌اقداماتي‌ شبيه‌ واكسيناسيون‌ مي‌توان‌ به‌ گياهان‌ مقاوم‌ به‌ ويروس‌ نيز دست‌يافت‌. روشهاي‌ مبارزه‌ بيولوژيك‌ بسيار متعدد و متنوع‌ بوده‌ و موارد بالا تنها مثالهائي‌ از اين‌ دست‌ مي‌باشند.



گياهان‌مقاوم‌ به‌ علف‌كشها
روشهاي‌ رايج‌ مبارزه‌ با علفهاي‌ هرزبه‌نحوي‌ كه‌ بايد انتخابي‌ نيست‌ و علف‌كشها در موارد زيادي‌ علاوه‌ بر نابودي‌علفها به‌ گياهان‌ زراعي‌ نيز آسيب‌ مي‌زنند. بعنوان‌ مثال‌ Glyphosate كه‌ يك‌ علف‌كش‌ كارآمد ‌است‌ مي‌تواند گياهاني‌ را كه‌ داراي‌ سير متابوليكي‌ Shikamate هستند را نيز نابود كند.بهمين‌ منظور بيوتكنولوژيستها با وارد كردن‌ ژن‌ مقاومت‌ گليفوسيت‌ EPSP سنتتاز به‌ گياهاني‌مانند چغندرقند، سويا، پنبه‌، گوجه‌فرنگي‌ و تنباكو آنها را در برابر علف‌كشها مقاوم‌ كرده‌اند.

گياهان‌تحمل‌ كننده‌ شرايط‌ سخت
ارزش‌ گياهاني‌ كه‌ بتوانند در خاكهاي‌ شور با حرارت‌ بالا، سرماي‌ زياد و... رشد كنند بركسي‌ پوشيده‌ نيست‌. بيش‌ از 13درصد زمينهاي‌ قابل‌ آبياري‌ جهان‌ داراي‌ درصد غيرقابل‌ تحمل‌ نمك‌ در خود هستند. بيوتكنولوژيستها با بررسي‌ گياهاني‌ كه‌ بصورت‌ خودرو در شرايط‌ سخت‌ مانند فشاراسمزي‌ بالا، سرماي‌ زياد، گرمان‌ فراوان‌ و... رشد مي‌كنند به‌ ژنهائي‌ دست‌يافته‌اند كه‌ عامل‌ مقاومت‌ اين‌ گياهان‌ در برابر اين‌ شرايط‌ سخت‌ مي‌باشد. با انتقال‌ اين‌ ژنها گياهان‌ متعددي‌ توليد شده‌اند كه‌ قادرند در خاكهاي‌ نامناسب‌ با املاح‌ زياد رشد كنند. بعنوان‌ مثال‌ با انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول‌ انتقال‌يونهاي‌ سديم‌ بداخل‌ گياهاني‌ مانند آرابيدوپسيس‌ سطح‌ تحمل‌ اين‌ گياه‌ تا 200ميلي‌ مولار نمك‌ افزايش‌ پيدا كرده‌ است‌. همچنين‌ با خاموش‌ كردن‌ سيستم‌ بيان‌ ژنهاي ‌سنتز كننده اسيدهاي‌ چرب‌تري‌ ئنوئيك‌ در گياهان‌ بيوتكنولوژيستها توانسته‌اند تا اين‌گياهان‌ را در دماهاي‌ بالاتر از حد معمول‌ رشد دهند.
همچنين‌ با انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول‌ توليد نوعي‌پروتئين‌ ضديخ‌ كه‌ در ماهيهاي‌ آب‌هاي‌ قطبي‌ يافت‌ مي‌شود به‌ گياهان‌، باعث‌ ايجاد مقاومت‌ در برابر سرماي‌ زياد در اين‌ گياهان‌ شده‌اند.

گياهاني‌كه‌ داراي‌ ارزش‌ ويژه‌اي‌ هستند
هرمادة‌ با ارزشي‌ كه‌ در درون‌ يك‌ گياه‌ يا هر موجود زنده‌ ديگر ساخته‌ شده‌ و تجمع‌ مي‌يابد بواسطه‌ عملكرد ژنهاي‌ مسئول‌سنتز آن‌ ماده‌ مي‌باشد. بيوتكنولوژيستها با شناسائي‌ اين‌ ژنها و افزايش‌ قدرت‌بيان‌ اين‌ ژنها و يا افزايش‌ تعداد نسخه‌هاي‌ اين‌ ژنها در يك‌ گياه‌ مي‌توانندگياهان‌ و ميوه‌هائي‌ توليد كنند كه‌ داراي‌ ارزشهاي‌ غذائي‌ ويژه‌اي‌ هستند. بهمين‌ سبب ‌اصطلاح‌ جديد NutritionalGenomics وضع‌ شده‌ است‌ كه‌ نشان دهنده كاربرد ژنها در بهبود تغذيه‌ انسان‌ و دام‌ است. بعنوان‌ مثال‌ «برنج‌ طلائي‌» برنجي‌ است‌ كه‌ داراي‌ مقادير بسيار زيادي‌ از ويتامين‌ A مي‌باشد. اين‌ برنج‌مايه‌ اميدي‌ براي‌ نجات‌ هزاران‌ آفريقائي،‌ كه‌ هرساله‌ در اثر كمبود ويتامين‌ A به‌ كوري‌ كامل‌ مبتلا مي‌شوند، شده‌ است‌.
همچنين‌ بدليل‌ پايين‌ بودن‌ ميكرونوترنيت‌ها درعلوفه‌ دامها، انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول‌ متراكم‌ ساختن‌ آنها در گياهان‌ علوفه‌اي ‌نقش‌ مؤثري‌ در تغذيه‌ دامها و انسان‌ خواهد داشت‌.

گياهاني‌كه‌ داراي‌ خصوصيت‌ متابوليكي‌ تغيير يافته‌ هستند
افزايش‌ سرعت‌ رشد جمعيت‌ انساني‌ در سالهاي‌اخير بركسي‌ پوشيده‌ نيست‌، ليكن‌ افزايش‌ سرعت‌ توليد محصولات‌ كشاورزي‌ پابه‌پاي ‌آن‌ رشد نكرده‌ است‌. تا سال‌ 2020 نياز به‌ افزايش‌ 40 درصدي‌ در راندمان‌ كشت‌برنج‌ وجود دارد. بيوتكنولوژيستها بدو طريق‌ باعث‌ كاهش‌ فاصله‌ اين‌ دو مقوله‌ ازيكديگر خواهند شد. اول‌ با افزايش‌ راندمان‌ كشت‌ محصولات‌ كشاورزي‌ در هرهكتار و دوم‌ با افزايش‌ سرعت‌ رشد گياهان‌ بعنوان‌ مثال‌ ژنهائي‌ كه‌ مسئول‌ كنترل‌ قد دركوتاه‌ شدن‌ آن‌ در گياهان‌ هستند بطور غيرمستقيم‌ باعث‌ افزايش‌ راندمان‌ محصول‌مي‌شوند. با انتقال‌ اين‌ ژنها در گونه‌هاي‌ فاقد آن‌ باعث‌ افزايش‌ راندمان‌گرديده‌اند. همچنين‌ با انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول‌ فتوسنتز درذرت‌ به‌ برنج‌ توانسته‌اند راندمان‌ توليد برنج‌ را تا 35% افزايش‌ دهند. همچنين‌ با دستكاريهاي‌ ژنتيكي‌ در سلولهاي‌درختاني‌ كه‌ از چوب‌ آنها استفاده‌ مي‌گردد باعث‌ افزايش‌ سرعت‌ رشد آن‌ها تا حد قابل‌ توجهي‌ شده‌اند كه‌ اين‌ امر مي‌تواند روند تخريب‌ جنگلها را متوقف‌ سازد.آيا قبول‌ داريد درصورتيكه‌ ميوه‌هائي‌ مانندگوجه‌فرنگي‌ زمان‌ ماندگاري‌ بيشتري‌ داشته‌ باشند چقدر در كاهش‌ ضايعات‌ اين‌ميوه‌ مؤثر خواهد بود. بيوتكنولوژيستها با به‌ تأخير انداختن‌ سرعت‌ رسيدن‌گوجه‌فرنگي‌ به‌ اين‌ امر دسترسي‌ پيدا كرده‌اند.

گياهاني‌كه‌ داراي‌ خاصيت‌ درماني‌ يا پيشگيري‌ هستند
بيوتكنولوژيستها با انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول سنتز پروتئينهاي‌ مختلف‌ ميكروبي‌ و انساني‌ به‌ گياهان‌ و توليد اين‌ پروتئينها درگياهان‌ دست‌ به‌ ابتكارات‌ مؤثري‌ زده‌اند. بعنوان‌ مثال‌ توليد واكسنهاي‌ مختلف‌در گياهان‌ و ايجاد ميوه‌هائي‌ كه‌ داراي‌ خاصيت‌ واكسيناسيون‌ هستند. و يا امكان‌توليد پروتئينهائي‌ مثل‌ انسولين‌ در گياهان‌ كه‌ در آيندة‌ بسيار نزديك‌ به‌ تحقق‌خواهد پيوست‌ باعث‌ انقلابي‌ در اين‌ زمينه‌ خواهد شد. همچنين‌ گياهان‌ بعنوان‌ ارگانيسم‌هاي‌ كانديدبراي‌ توليد پروتئينهائي‌ مانند آنتي‌باديها و آنزيمها و... در مقياس‌ بسيار بالادر نظر گرفته‌ شده‌اند و عملاً كارآئي‌ خود را در اين‌ زمينه‌ نشان‌ داده‌اند.


حيوانات ترانسژنيك
امروزه‌ بدليل‌ رشد روزافزون‌ جمعيت‌ نياز به‌ مواد غذائي‌ اهميت‌ بيشتري‌ پيدا كرده‌ است‌ و اين‌ اهميت‌ هنگامي‌ بيشترمي‌شود كه‌ موضوع‌ كيفيت‌ نيز در كنار آن‌ مطرح‌ شود. بيوتكنولوژيستها بادستكاري‌هاي‌ بدون‌ ضرر در ژنهاي‌ حيواناتي‌ مانند گوسفند و گاو و ماهي‌ باعث‌ رشدسريع‌ آنها مي‌شوند. همچنين‌ با دستكاريهاي‌ ژنتيكي‌ مي‌توان‌ به‌ گوشت‌ كم‌چربي‌ وترد دست‌ يافت‌ كه‌ ارزش‌ غذائي‌ و سلامت‌ بخش‌ آن‌ بسيار بالا باشد.
با انتقال‌ ژنهاي‌ مختلف‌ به‌ اين‌ جانوران‌ مي‌توان‌ آنها را ‌ از مواد خاصي‌ غني كرد. اخيراً دانشمندان‌ ژاپني‌ با انتقال‌ برخي‌ از ژنهاي‌ گياه‌ اسفناج‌ به‌ خوك‌ موجب‌توليد گوشتي‌ شده‌اند كه‌ داراي‌ برخي‌ خواص‌ اسفناج‌ نيز مي‌باشد. گاوهاي‌ شيري‌ترانسژنيك‌ مي‌توانند بعنوان‌ كارخانه‌هاي‌ توليد پروتئينها و واكسنها وآنتي‌باديها عمل‌ كنند. هم‌اكنون‌ اين‌ روش‌ بصورت‌ كاربردي‌ در توليد بسياري‌ ازپروتئين‌ها بكار مي‌رود. بعنوان‌ مثال‌ گاو ترانسژنيك‌ حامل‌ ژن‌لاكتوفرين‌ انسان‌ كه‌ يك‌ پروتئين‌، حاوي‌ آهن‌ و ضروري‌ براي‌ رشد نوزادان‌ است‌ مي‌تواند باتوليد شير نزديك‌ به‌ شير انسان‌ نيازهاي‌ نوزادان‌ انسان‌ را تاحدزيادي‌ برآورده‌ كند. يا‌ بزهاي‌ ترانسژنيك‌ مي‌توانند در هر ليتر شير بيش‌ از چهارگرم ‌آنتي‌بادي‌ مونوكلونال‌ توليد كنند كه‌ ارزش‌ آن‌ بسيار بالا مي‌باشد. بدين‌ نحو باجايگزيني‌ تنها 10 بز ترانسژنيك‌ بجاي‌ يك‌ كارخانه‌ بزرگ‌ مدرن‌ مي‌توان‌ به‌ يك‌روش‌ كاملاً اقتصادي‌ دست‌ يافت‌. بادستكاري‌ ژنهاي‌ توليد هورمون‌ رشد در ماهيها و افزايش‌ توليد اين‌ هورمون‌ بصورت‌طبيعي‌ به‌ ماهيهائي‌ دست‌ يافته‌اند كه‌ داراي‌ سرعت‌ رشد بسيار بيشتري‌ از گونه ‌مشابه‌ خود هستند.
 

Life13

عضو جدید
وضعيت بيوتكنولوژي در ايران

وضعيت بيوتكنولوژي در ايران

هرچند توجه به بيوتكنولوژي در ايران، تنها با چندينسال تاخير نسبت به بسياري از كشورهاي جهان، در اواسط دهه 80 ميلادي (60 هجري) آغازشده است، ولي اگر امكانات و منابع تخصيص‌يافته به بيوتكنولوژي كشور را بررسي كرده ومنصفانه قضاوت نماييم، سرآغاز توجه نسبتاً جدي به مقولة بيوتكنوژي نوين در ايران طي5سال اخير بوده است (البته اين توجهات نيز كافي نبوده است). در دهه‌هاي اخير كهبسياري از كشورهاي جهان، مرحله ايجاد ساختار و انجام پژوهش‌هاي بيوتكنولوژي را پشتسر گذاشته و به مقوله گسترش توليدات صنعتي و تجاري‌سازي فرآورده‌هاي بيوتكنولوژيپرداخته‌اند، در ايران همچنان در شروع بحث ايجاد ساختار و پژوهش‌هاي بنيادي اينفناوري هستيم.با عنايت به دستاوردها و توانمندي‌هاي ويژه بيوتكنولوژي، بايستيدر كشور ما نيز همچون ساير كشورها، توسعة بيوتكنولوژي گامي مهم در جهت رسيدن بهاستقلال و خودكفايي اقتصادي، به خصوص در بخش كشاورزي و تأمين احتياجات جمعيت روبهرشد دانسته مي‌شد، اما مرور فعاليت‌هاي كشور در زمينه بيوتكنولوژي بيانگر اينواقعيت است كه روند رشد اين فناوري در كشور بسيار كند بوده است و هنوز نتوانسته‌ايمبه نقطه مطلوب و شايسته در اين زمينه دست يابيم. اگر چه ايران طي چند سال اخيرتوانسته است گام‌هاي بلندي براي كسب دانش فني، تهيه تجهيزات مورد نياز اين فناوري وكاهش فاصله با جهان بردارد؛ اما با توجه به سرعت بسيار بالاي پيشرفت اين علم، اينسرمايه‌گذاري‌ها به هيچ ‌وجه كافي نبوده است. اين در شرايطي است كه كشور از نقاط قوت وتوانمندي‌هاي بالقوه بسيار زيادي در اين زمينه برخوردار است. وجود مراكز و موسساتتحقيقاتي معتبر و نيروي متخصص ماهر كه بعضاً از فرصت‌هاي اندك استفاده كرده ودستاوردهاي پژوهشي و حتي توليدي قابل‌توجهي نيز براي كشور به ارمغان آورده‌اند، ازجمله اين توانمندي‌ها مي‌باشند. از سوي ديگر، نيازهاي كشور در حوزه‌هاي استراتژيكامنيت غذايي، بهداشتي و زيست‌محيطي موجبات توجه بسيار بيشتر به گسترش اين فناوريراهبردي را فراهم مي‌نمايد. متأسفانه باتوجه به عدم سرمايه‌گذاري كافي در اينزمينه، چنين به‌نظر مي‌رسد كه جايگاه فناوري ‌زيستي نزد مسئولين و برنامه‌ريزان عاليكشور تاكنون ناشناخته مانده است؛ از طرفي به دلايل متعدد نتوانسته‌ايم از امكانات وظرفيت‌هاي اندك موجود نيز به طور بهينه بهره‌برداري نماييم و استراتژي معيني برايتوسعة آن در كشور تعريف كنيم. تا‌‌كنون سياست و برنامه هدفمند و مشخصي براي توسعهفعاليت‌هاي آموزشي، پژوهشي و صنعتي بيوتكنولوژي در كشور وجود نداشته و بودجه كافيبراي توسعه اين حوزه مهم علمي اختصاص نيافته است. اكثر فعاليت‌هاي علمي در اينحوزه، متكي به بودجه‌هاي محدود مؤسسات و مراكز پژوهشي بوده و هيچ ساختار واحدي برايهدايت پروژه‌هاي پژوهشي و توليدي و به ثمر رساندن آنها از بعد صنعتي وجود نداشتهاست. از سوي ديگر، برخي ارگان‌ها و سازمان‌هايي كه در زمينه امور پشتيبانيفعاليت‌هاي بيوتكنولوژي دخالت دارند، از قبيل سازمان مديريت و برنامه‌ريزي كشور،سازمان محيط‌زيست، وزارت صنايع، گمرك و نهادهاي ثبت امتياز (پتنت) و صدور مجوز فروشو مصرف فرآورده‌هاي زيستي، بواسطه ضعف قوانين و يا فقدان نيروهاي كارشناس و متخصصنتوانسته‌اند همگام با توسعه بيوتكنوژي عمل نمايند. به هر حال، در اين برههزماني كه بيوتكنولوژي به عنوان فناوري كليدي قرن 21 شناخته مي‌شود و با سرعت فراواندر حال رشد است، تصميم‌سازان، سياستگذاران و همچنين مديران مرتبط با بيوتكنولوژيكشور نقش حساسي را بر عهده دارند و بايد فعالانه و همگام در جهت‌دهي صحيح منابعمالي و انساني به سمت توليد حركت نمايند
نتيجه گيري و چشم انداز
جهان در دهه‌هاي پاياني قرن بيستم شاهد تحولات عظيم و سرنوشت‌سازي در علوم‌زيستيبود. كشورهاي ابر قدرت در نتيجة فرصت‌سنجي و سرمايه‌گذاري صحيح در عرصه فناوريزيستي، بنيادهاي مستحكمي را پايه‌ريزي كردند و با اولويت بخشيدن به تحقيق و توسعهدر اين حوزه، روند شكل‌گيري آنرا به نفع خويش هدايت نمودند. با چنين روند روبه‌رشديو با توجه به گستردگي كاربردهاي اين فناوري، آگاهان اقتصادي و صاحب‌نظران عرصهسياست، نقش تعيين‌كننده‌اي براي صنايع مبتني بر زيست‌فناوري در قرن بيست‌ويكمپيش‌بيني مي‌كنند؛ بطوريكه بسياري از حوزه‌هاي پزشكي، داروسازي، كشاورزي،زيست‌محيطي و صنعتي به تصرف فناوري‌زيستي درآمده و در واقع امنيت غذايي، اقتصادي،زيست‌محيطي و حتي نظامي ملل جهان به اتكاي آن رقم خواهد خورد.
به رغم آنكه ايجادو تحول اين فناوري حياتي به دست كشورهاي شمال (توسعه‌يافته و صنعتي) صورت گرفت، امانگاه واقع‌بينانه و فرصت‌شناسي رهبران سياسي و اقتصادي برخي كشورهاي در حالتوسعه سبب گشت، آنان نيز با اولويت بخشيدن به اين فناوري، به سطح مطلوبي از پيشرفتدست يافته و از خطر بحران‌هاي آينده رهايي يابند. مهمترين جنبة بحران‌زاي عدمتسلط بر فناوري زيستي آن است كه كشورهاي محروم از اين تكنولوژي، نه تنها ازدرآمدهاي سرشار و اشتغال برتر ايجاد شده توسط اين فناوري بي‌بهره مي‌شوند، بلكهبسياري از رشته‌هاي صنعتي و توليدي كه به نحوي از اين فناوري متأثر و يا بواسطة‌ آنمتحول شده‌اند، در اين كشورها غيراقتصادي و به تدريج تعطيل خواهند شد. عدم دستيابيبه سطوح قابل توجه از اين فناوري، همچنين موجب بي دفاع شدن كشورها در مقابل خطراتامنيتي و بحران‌هاي زيست‌ محيطي و كمبود غذا خواهد شد.
علاوه بر تهديدات مذكور كهناشي از عدم توجه جدي به اين تكنولوژي استراتژيك است، خطر از دست رفتن فرصت‌هايمغتنمي كه به‌واسطة جوان بودن اين تكنولوژي براي كشورهاي در حال توسعه وجود دارد،نيز قابل پيش‌بيني است. اين كشورها مي‌توانند پيش از بلوغ اين تكنولوژي و تقسيمكامل بازارها، با يك حركت منسجم و برنامه‌ريزي شده، شكاف ميان خود و كشورهاي پيشرورا كاهش داده و سهمي در بازارهاي جهاني براي خود فراهم كنند. بنابراين شايستهاست كه كشور را به سوي دست‌يابي به منافع حاصل از اين فناوري توان‌زا هدايت نموده وبا شناخت امكانات و فرصت‌هاي موجود، مسير دستيابي به آن را فراهم ساخت.
 

majid.izadi

عضو جدید
بيوتكنولوژي‌ كشاورزي‌

بيوتكنولوژي‌ كشاورزي‌

عمده‌ترين‌ كاربردهاي‌ بيوتكنولوژي‌ دركشاورزي‌ را مي‌توان‌ به‌ دسته‌هاي‌ زير تقسيم‌ كرد.
• ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ حشرات‌ و آفتها
• ايجاد گياهان‌ مقاوم به علف‌كشها
• ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ بيماريهاي‌ ويروسي‌ و قارچي‌
• ايجاد گياهان‌ مقاوم‌ به‌ شرايط‌ سخت‌ مانند سرما، گرما و شوري‌
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ ارزش‌هاي‌ غذائي‌ ويژه‌
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ خاصيت‌ درماني‌ ـ پيشگيري
• ايجاد گياهان‌ داراي‌ خصوصيت‌ متابوليكي‌ تغيير يافته‌ مانند رشد سريع‌ و راندمان‌كشت‌ بالاتر
• ايجاد گياهان‌ و ميوه‌هاي‌ داراي‌ زمان‌ ماندگاري‌ بيشتر
همچنين‌ بايد اضافه‌ كرد:
• ايجاد دامهاي‌ ترانسژنيك‌ كه‌ داراي‌ خصوصيات‌ ويژه‌اي‌ مانند توليد شير زياد ياگوشت‌ كم‌چربي‌ و... هستند.
• ايجاد جانوراني‌ كه‌ بعنوان‌ كارخانه‌ توليد آنتي‌بادي‌ و واكسن‌ و دارو عمل‌ كنند
• ايجاد ماهيها و ساير دامهائي‌ كه‌ با سرعت‌ زياد رشد مي‌كنند

گياهان‌مقاوم‌ به‌ حشرات‌ و آفتها
باتوسعه‌ تكنيكهاي‌ بيوتكنولوژي‌ دانشمندان‌قادرند ژنهائي‌ از يك‌ موجود زنده‌ را به‌ موجود ديگري‌ انتقال‌ دهند. در سال‌ 1990اولين‌ گياه‌ ترانسژنيك‌ در مزرعه‌ واقعي‌ كشت‌ گرديد و در 1993 FDAگياهان‌ و غذاهاي‌ ترانسژنيك‌ را بعنوان‌ مواد اساساً بي‌ضررمعرفي‌ كرد.
هم‌اكنون‌ با استفاده‌ از اين‌ تكنيكها ژن‌هاي‌مربوط‌ به‌ توليد يك‌ پروتئين‌ سمي‌ (بتاتوكسين‌) از باكتري‌ باسيلوس‌ تورانجينسيس‌به‌ گياهان‌ متعددي‌ از قبيل‌ ذرت‌، پنبه‌ و سيب‌زميني‌ و... انتقال‌ يافته‌ است‌ وبدينوسيله‌ اين‌ گياهان‌ به‌ حشراتي‌ كه‌ علاقه‌ به‌ تغذيه‌ از آنها را دارندمقاوم‌ گشته‌اند. چرا كه‌ بمحض‌ استفاده‌ حشرات‌ از اين‌ گياه‌ بدليل‌ نابودي‌دستگاه‌ گوارش‌ آنها از بين‌ خواهند رفت‌. هرساله‌ هزينه‌هاي‌ هنگفتي‌ بابت‌ مبارزه ‌شيميائي‌ با اين‌ آفات‌ صورت‌ مي‌گيرد كه‌ علاوه‌ بر هزينه‌بري‌ زياد آلودگيهاي‌ زيست ‌محيطي‌ فراواني‌ را به‌دنبال‌ دارد. راندمان‌ اين‌ مواد شيميايي‌ نيز بدليل ‌ايجاد مقاومت‌ در حشرات‌ در برابر سموم‌ به مرور پايين‌ آمده‌ است‌ و بهمين‌ خاطرنياز به‌ تعويض‌ مكرر اين‌ آفت‌كش‌ها وجود دارد. هم‌اكنون‌ در آمريكا ذرت‌ و پنبه‌ و سيب‌زميني‌ ترانسژنيك‌ تا ميزان‌ زيادي‌ مورد استقبال‌ واقع‌ شده‌ است‌ بطوريكه‌ تا سال‌ 1998حدود 18% از ذرت‌ و 17% از پنبه‌ و 4% از سيب‌زميني‌ كشت‌ داده‌ شده‌ در آمريكا ازنوع‌ ترانسژنيك‌ بوده‌ است‌ و هم‌اكنون‌ براساس‌ روند رشد موجود برآورد مي‌شود كه‌بيش‌ از 50% غلات‌ كشت‌ داده‌ شده‌ در آمريكا از نوع‌ ترانسژنيك‌ باشند.

گياهان‌مقاوم‌ به‌ بيماريهاي‌ ويروسي‌ و قارچي‌
بيماريهاي‌ ويروسي‌ و قارچي‌ از مهمترين‌بيماريهاي‌ گياهي‌ هستند كه‌ علاوه‌ بر وارد كردن‌ خسارات‌ زياد به‌ محصولات‌كشاورزي‌ مانع‌ كشت‌ آن‌ها در بسياري‌ از شرايط‌ آب‌ و هوائي‌ مي‌شود. با كلون‌ كردن‌ برخي‌ ژنهاي‌ گياهان‌ مقاوم‌ درگياهان‌ حساس‌ مانند ژنهاي‌ كيتنياز و 1 و 3 گلوكاناز كه‌ باعث‌ تخريب‌ ديواره‌ پلي‌ساكاريدي‌ قارچهاي‌ پاتوژن‌ مي‌شوند بيوتكنولوژيستها به‌ گياهاني‌ دست‌يافته‌اند كه‌ مقاوم‌ به‌ قارچهاي‌ پاتوژن‌ مي‌باشند. همچنين‌ با كلون‌ كردن‌ ژنهاي‌ جانوري‌ و انجام‌اقداماتي‌ شبيه‌ واكسيناسيون‌ مي‌توان‌ به‌ گياهان‌ مقاوم‌ به‌ ويروس‌ نيز دست‌يافت‌. روشهاي‌ مبارزه‌ بيولوژيك‌ بسيار متعدد و متنوع‌ بوده‌ و موارد بالا تنها مثالهائي‌ از اين‌ دست‌ مي‌باشند.



گياهان‌مقاوم‌ به‌ علف‌كشها
روشهاي‌ رايج‌ مبارزه‌ با علفهاي‌ هرزبه‌نحوي‌ كه‌ بايد انتخابي‌ نيست‌ و علف‌كشها در موارد زيادي‌ علاوه‌ بر نابودي‌علفها به‌ گياهان‌ زراعي‌ نيز آسيب‌ مي‌زنند. بعنوان‌ مثال‌ Glyphosate كه‌ يك‌ علف‌كش‌ كارآمد ‌است‌ مي‌تواند گياهاني‌ را كه‌ داراي‌ سير متابوليكي‌ Shikamate هستند را نيز نابود كند.بهمين‌ منظور بيوتكنولوژيستها با وارد كردن‌ ژن‌ مقاومت‌ گليفوسيت‌ EPSP سنتتاز به‌ گياهاني‌مانند چغندرقند، سويا، پنبه‌، گوجه‌فرنگي‌ و تنباكو آنها را در برابر علف‌كشها مقاوم‌ كرده‌اند.

گياهان‌تحمل‌ كننده‌ شرايط‌ سخت
ارزش‌ گياهاني‌ كه‌ بتوانند در خاكهاي‌ شور با حرارت‌ بالا، سرماي‌ زياد و... رشد كنند بركسي‌ پوشيده‌ نيست‌. بيش‌ از 13درصد زمينهاي‌ قابل‌ آبياري‌ جهان‌ داراي‌ درصد غيرقابل‌ تحمل‌ نمك‌ در خود هستند. بيوتكنولوژيستها با بررسي‌ گياهاني‌ كه‌ بصورت‌ خودرو در شرايط‌ سخت‌ مانند فشاراسمزي‌ بالا، سرماي‌ زياد، گرمان‌ فراوان‌ و... رشد مي‌كنند به‌ ژنهائي‌ دست‌يافته‌اند كه‌ عامل‌ مقاومت‌ اين‌ گياهان‌ در برابر اين‌ شرايط‌ سخت‌ مي‌باشد. با انتقال‌ اين‌ ژنها گياهان‌ متعددي‌ توليد شده‌اند كه‌ قادرند در خاكهاي‌ نامناسب‌ با املاح‌ زياد رشد كنند. بعنوان‌ مثال‌ با انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول‌ انتقال‌يونهاي‌ سديم‌ بداخل‌ گياهاني‌ مانند آرابيدوپسيس‌ سطح‌ تحمل‌ اين‌ گياه‌ تا 200ميلي‌ مولار نمك‌ افزايش‌ پيدا كرده‌ است‌. همچنين‌ با خاموش‌ كردن‌ سيستم‌ بيان‌ ژنهاي ‌سنتز كننده اسيدهاي‌ چرب‌تري‌ ئنوئيك‌ در گياهان‌ بيوتكنولوژيستها توانسته‌اند تا اين‌گياهان‌ را در دماهاي‌ بالاتر از حد معمول‌ رشد دهند.
همچنين‌ با انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول‌ توليد نوعي‌پروتئين‌ ضديخ‌ كه‌ در ماهيهاي‌ آب‌هاي‌ قطبي‌ يافت‌ مي‌شود به‌ گياهان‌، باعث‌ ايجاد مقاومت‌ در برابر سرماي‌ زياد در اين‌ گياهان‌ شده‌اند.

گياهاني‌كه‌ داراي‌ ارزش‌ ويژه‌اي‌ هستند
هرمادة‌ با ارزشي‌ كه‌ در درون‌ يك‌ گياه‌ يا هر موجود زنده‌ ديگر ساخته‌ شده‌ و تجمع‌ مي‌يابد بواسطه‌ عملكرد ژنهاي‌ مسئول‌سنتز آن‌ ماده‌ مي‌باشد. بيوتكنولوژيستها با شناسائي‌ اين‌ ژنها و افزايش‌ قدرت‌بيان‌ اين‌ ژنها و يا افزايش‌ تعداد نسخه‌هاي‌ اين‌ ژنها در يك‌ گياه‌ مي‌توانندگياهان‌ و ميوه‌هائي‌ توليد كنند كه‌ داراي‌ ارزشهاي‌ غذائي‌ ويژه‌اي‌ هستند. بهمين‌ سبب ‌اصطلاح‌ جديد NutritionalGenomics وضع‌ شده‌ است‌ كه‌ نشان دهنده كاربرد ژنها در بهبود تغذيه‌ انسان‌ و دام‌ است. بعنوان‌ مثال‌ «برنج‌ طلائي‌» برنجي‌ است‌ كه‌ داراي‌ مقادير بسيار زيادي‌ از ويتامين‌ A مي‌باشد. اين‌ برنج‌مايه‌ اميدي‌ براي‌ نجات‌ هزاران‌ آفريقائي،‌ كه‌ هرساله‌ در اثر كمبود ويتامين‌ A به‌ كوري‌ كامل‌ مبتلا مي‌شوند، شده‌ است‌.
همچنين‌ بدليل‌ پايين‌ بودن‌ ميكرونوترنيت‌ها درعلوفه‌ دامها، انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول‌ متراكم‌ ساختن‌ آنها در گياهان‌ علوفه‌اي ‌نقش‌ مؤثري‌ در تغذيه‌ دامها و انسان‌ خواهد داشت‌.

گياهاني‌كه‌ داراي‌ خصوصيت‌ متابوليكي‌ تغيير يافته‌ هستند
افزايش‌ سرعت‌ رشد جمعيت‌ انساني‌ در سالهاي‌اخير بركسي‌ پوشيده‌ نيست‌، ليكن‌ افزايش‌ سرعت‌ توليد محصولات‌ كشاورزي‌ پابه‌پاي ‌آن‌ رشد نكرده‌ است‌. تا سال‌ 2020 نياز به‌ افزايش‌ 40 درصدي‌ در راندمان‌ كشت‌برنج‌ وجود دارد. بيوتكنولوژيستها بدو طريق‌ باعث‌ كاهش‌ فاصله‌ اين‌ دو مقوله‌ ازيكديگر خواهند شد. اول‌ با افزايش‌ راندمان‌ كشت‌ محصولات‌ كشاورزي‌ در هرهكتار و دوم‌ با افزايش‌ سرعت‌ رشد گياهان‌ بعنوان‌ مثال‌ ژنهائي‌ كه‌ مسئول‌ كنترل‌ قد دركوتاه‌ شدن‌ آن‌ در گياهان‌ هستند بطور غيرمستقيم‌ باعث‌ افزايش‌ راندمان‌ محصول‌مي‌شوند. با انتقال‌ اين‌ ژنها در گونه‌هاي‌ فاقد آن‌ باعث‌ افزايش‌ راندمان‌گرديده‌اند. همچنين‌ با انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول‌ فتوسنتز درذرت‌ به‌ برنج‌ توانسته‌اند راندمان‌ توليد برنج‌ را تا 35% افزايش‌ دهند. همچنين‌ با دستكاريهاي‌ ژنتيكي‌ در سلولهاي‌درختاني‌ كه‌ از چوب‌ آنها استفاده‌ مي‌گردد باعث‌ افزايش‌ سرعت‌ رشد آن‌ها تا حد قابل‌ توجهي‌ شده‌اند كه‌ اين‌ امر مي‌تواند روند تخريب‌ جنگلها را متوقف‌ سازد.آيا قبول‌ داريد درصورتيكه‌ ميوه‌هائي‌ مانندگوجه‌فرنگي‌ زمان‌ ماندگاري‌ بيشتري‌ داشته‌ باشند چقدر در كاهش‌ ضايعات‌ اين‌ميوه‌ مؤثر خواهد بود. بيوتكنولوژيستها با به‌ تأخير انداختن‌ سرعت‌ رسيدن‌گوجه‌فرنگي‌ به‌ اين‌ امر دسترسي‌ پيدا كرده‌اند.

گياهاني‌كه‌ داراي‌ خاصيت‌ درماني‌ يا پيشگيري‌ هستند
بيوتكنولوژيستها با انتقال‌ ژنهاي‌ مسئول سنتز پروتئينهاي‌ مختلف‌ ميكروبي‌ و انساني‌ به‌ گياهان‌ و توليد اين‌ پروتئينها درگياهان‌ دست‌ به‌ ابتكارات‌ مؤثري‌ زده‌اند. بعنوان‌ مثال‌ توليد واكسنهاي‌ مختلف‌در گياهان‌ و ايجاد ميوه‌هائي‌ كه‌ داراي‌ خاصيت‌ واكسيناسيون‌ هستند. و يا امكان‌توليد پروتئينهائي‌ مثل‌ انسولين‌ در گياهان‌ كه‌ در آيندة‌ بسيار نزديك‌ به‌ تحقق‌خواهد پيوست‌ باعث‌ انقلابي‌ در اين‌ زمينه‌ خواهد شد. همچنين‌ گياهان‌ بعنوان‌ ارگانيسم‌هاي‌ كانديدبراي‌ توليد پروتئينهائي‌ مانند آنتي‌باديها و آنزيمها و... در مقياس‌ بسيار بالادر نظر گرفته‌ شده‌اند و عملاً كارآئي‌ خود را در اين‌ زمينه‌ نشان‌ داده‌اند.


حيوانات ترانسژنيك
امروزه‌ بدليل‌ رشد روزافزون‌ جمعيت‌ نياز به‌ مواد غذائي‌ اهميت‌ بيشتري‌ پيدا كرده‌ است‌ و اين‌ اهميت‌ هنگامي‌ بيشترمي‌شود كه‌ موضوع‌ كيفيت‌ نيز در كنار آن‌ مطرح‌ شود. بيوتكنولوژيستها بادستكاري‌هاي‌ بدون‌ ضرر در ژنهاي‌ حيواناتي‌ مانند گوسفند و گاو و ماهي‌ باعث‌ رشدسريع‌ آنها مي‌شوند. همچنين‌ با دستكاريهاي‌ ژنتيكي‌ مي‌توان‌ به‌ گوشت‌ كم‌چربي‌ وترد دست‌ يافت‌ كه‌ ارزش‌ غذائي‌ و سلامت‌ بخش‌ آن‌ بسيار بالا باشد.
با انتقال‌ ژنهاي‌ مختلف‌ به‌ اين‌ جانوران‌ مي‌توان‌ آنها را ‌ از مواد خاصي‌ غني كرد. اخيراً دانشمندان‌ ژاپني‌ با انتقال‌ برخي‌ از ژنهاي‌ گياه‌ اسفناج‌ به‌ خوك‌ موجب‌توليد گوشتي‌ شده‌اند كه‌ داراي‌ برخي‌ خواص‌ اسفناج‌ نيز مي‌باشد. گاوهاي‌ شيري‌ترانسژنيك‌ مي‌توانند بعنوان‌ كارخانه‌هاي‌ توليد پروتئينها و واكسنها وآنتي‌باديها عمل‌ كنند. هم‌اكنون‌ اين‌ روش‌ بصورت‌ كاربردي‌ در توليد بسياري‌ ازپروتئين‌ها بكار مي‌رود. بعنوان‌ مثال‌ گاو ترانسژنيك‌ حامل‌ ژن‌لاكتوفرين‌ انسان‌ كه‌ يك‌ پروتئين‌، حاوي‌ آهن‌ و ضروري‌ براي‌ رشد نوزادان‌ است‌ مي‌تواند باتوليد شير نزديك‌ به‌ شير انسان‌ نيازهاي‌ نوزادان‌ انسان‌ را تاحدزيادي‌ برآورده‌ كند. يا‌ بزهاي‌ ترانسژنيك‌ مي‌توانند در هر ليتر شير بيش‌ از چهارگرم ‌آنتي‌بادي‌ مونوكلونال‌ توليد كنند كه‌ ارزش‌ آن‌ بسيار بالا مي‌باشد. بدين‌ نحو باجايگزيني‌ تنها 10 بز ترانسژنيك‌ بجاي‌ يك‌ كارخانه‌ بزرگ‌ مدرن‌ مي‌توان‌ به‌ يك‌روش‌ كاملاً اقتصادي‌ دست‌ يافت‌. بادستكاري‌ ژنهاي‌ توليد هورمون‌ رشد در ماهيها و افزايش‌ توليد اين‌ هورمون‌ بصورت‌طبيعي‌ به‌ ماهيهائي‌ دست‌ يافته‌اند كه‌ داراي‌ سرعت‌ رشد بسيار بيشتري‌ از گونه ‌مشابه‌ خود هستند.
 

nazi jooon

کاربر فعال مهندسی کشاورزی ,
کاربر ممتاز
تلاش های بیوتکنولوژی بری جلوگیری از انقراض موز


دانشمندان مركز تحقيقات كشاورزي كانتربوري (وابسته به موسسه Crop & Food Research) در زلاندنو معتقدند با روشي مشابه آنچه براي توليد سيب زميني مقاوم به بيماري به كار برده اند, قادر به نجات موز از خطر انقراض هستند.
"مقبول احمد" از موسسه مزبور, معتقد است امكان توليد موز مقاوم به بيماري "لكه سياه موز" با كمك دستكاري ژنتيكي ميسر است. متخصصان بر اين باورند كه اين بيماري ميتواند موز را ظرف 10 سال آينده منقرض كند.
شركت Crop and Food اخيرا موفق به توليد سيب زميني مقاوم به آفات شده است. اين رقم سيب زميني در ماه اكتبر (آبان-آذر) آينده به بازار ارائه ميشود.
دكتر "احمد" اظهار ميدارد روش توليد اين رقم مشابه توليد سيب زميني و ساير محصولات تغيير يافته ژنتيكي است. وي كه اخيرا سفري به پاكستان داشته, ميگويد لكه سياه موز باعث رو به نابودي رفتن كشت اين گياه در مناطق كراچي و حيدر آباد (نزديك مرز هند) شده است.
او مي افزايد: "ارتفاع طبيعي درخت 2 متر است. اين بيماري باعث ميشود ارتفاع درخت در اثر خشكيدگي به يك متر كاهش پيدا كند, و در نهايت مرگ گياه را به دنبال خواهد داشت.
اگر گياه مقاوم به بيماري توليد نشود, بسياري از كشورهاي جهان سوم با چالشهاي اقتصادي و اجتماعي روبرو ميشوند. براي اين منظور, زلاندنو 230ميليون دلار در كشورهاي مختلف آسيا و اقيانوسيه سرمايه گذاري كرده و از تعدادي پروژه تحقيقاتي در آفريقا و آمريكاي لاتين حمايت مالي ميكند. در برخي از كشورهاي مورد حمايت زلاندنو نظير ساموا و تونگا, اين محصول مهمترين منبع درآمد به شمار ميرود.
به گفته دكتر "احمد", زلاندنو توانايي توليد موز تغيير يافته ژنتيكي را دارد. او همچنين توضيح ميدهد كه بهنژادي سنتي در مورد موز عملي نيست چرا كه ارقام خوراكي موز همگي نابارور بوده و به طريق غيرجنسي ازدياد ميشوند.
اين امر كه توليد موز تغيير يافته ژنتيكي هرچه زودتر به مرحله اجرا درآيد و يك همكاري بين المللي در اين خصوص ايجاد شود از اهميت بسزايي دارد.
دكتر "احمد" همچنين مي افزايد كه به دليل عدم توليد بذر و گرده, خطر آميختگي ژنتيكي محصولات ديگر با موز تغيير يافته ژنتيكي مطلقا وجود ندارد.




 

nazi jooon

کاربر فعال مهندسی کشاورزی ,
کاربر ممتاز
ژنهای مورد علاقه بیوتکنولوژیستها برای انتقال به گیاهان



۱. زنهای عامل مقاومت به بیماری


مقاومت به بیماری به عنوان مثال سفیدک و زنگ در غلات همیشه یکی از اهداف اصلاح نباتات بوده است. مقاومت به بیماریها معمولا توسط ژنهای معدودی کنترل میشود و توارث کیفی دارد. انتقال ژنهای کیفی در...

۲. مقاومت به آفات


باکتری باسیلوس تورین جینسیز Bacillus thuringiensis تولید توکسین پروتئینی قوی مینماید که باعث کشتن لاروهای بعضی از پروانه ها و بیدها می شود. تا به حال از باکتری خشک شده برای کنترل لاروهای بید در درختان جنگلی استفاده شده است. ژنهای تولید کننده این...

۳.مقاومت به علف کشها

اکنون تولید محصولات زراعی در کشورهای در حال توسعه تا حد بسیار زیادی به کنترل شیمیایی علفهای هرز بستگی دارد و اصلاح محصولاتی که در مقابل علف کشهای مرد استفاده توسط کشاورزان مقاوم باشدُ جزء اهداف اصلاحی می باشد.

۴. افزایش کیفیت محصولات زراعی


پروتئینهای ذخیره ای در بذوری مثل غلات و لگومها از عوامل کیفی مهم این محصولات می باشد. این پروتئینها محصول تعداد نسبتا کمی ژن در چندین نسخه می باشد که اختصاصا در آندوسپرم (در غلات) یا در برگهای گیاهچه های گوشتی یا کوتیلدونها (در لگومها) فعالند. ژنهای خارجی، همراه ...

۵. تثبیت نیتروژن


زمانی که مهندسی ژنتیک برای اولین بار مورد بحث قرار گرفت، مهمترین هدف تولید گیاهان جدیدی بود که بتوانند نیتروژن مورد نیاز خود را به جای اینکه از کودهای نیتروژنه بگیرند از هوا دریافت نمایند، یعنی مثل بقولات نیتروژن هوا را تثبیت نمایند. در میان گیاهان زراعی مهم...

۶. تولید گیاهان زراعی با ارزش تغذیه زیاد


اگرچه بیوتکنولوژیست ها و به نژادگران بیشتر در رابطه با دستورزی ژنهای منفرد کار کرده اند، با این وجود امکان تولید موجودات تراریختی وجود دارد که به صورت کامل دارای مسیرهای متابولیکی جدیدی باشند
 
آخرین ویرایش:

nazi jooon

کاربر فعال مهندسی کشاورزی ,
کاربر ممتاز
لیپیدهای بدست آمده از گریپ فروت

GNV ها (grapefruit-derived nanovectors) می توانند بطرزکارآمدی انواع عوامل درمانی شامل، DNA، RNA (DIR-GNVs)، پروتئین ها و داروهای ضد سرطان را حمل نمایند.

گریپ فروت ها مدت زمان طولانی ای است که بدلیل مزایای سلامتی شان شناخته شده اند. این میوه نیمه گرمسیری می تواند انقلابی در درمانهای پزشکی مانند داروهای ضد سرطان اینکه چگونه به سلول های خاص سرطانی انتقال داده شوند را بوجود آورد.

محققان استفاده از لیپیدهای طبیعی حاصل از گریپ فروت برای ایجاد نانوذرات را کشف، و چگونگی استفاده از آنها بعنوان وسائل حمل کننده دارو را پیدا کردند.

این نانوذرات، که "نانو وکتورهای بدست آمده از گریپ فروت" (GNVs) نامیده می شوند، از یک گیاه خوراکی حاصل شده، و اعتقاد بر این است که آنها برای بیماران کمتر سمی هستند، این امر منجر به زباله های زیستی خطرناک کمتری می شود، و از منظر تولید در مقیاس بزرگ نسبت به نانوذراتی که از مواد سنتتیک ساخته می شوند بسیار ارزانتر میباشند.

این تحقیق نشان داد که GNV ها می توانند عوامل درمانی مختلفی شامل داروهای ضدسرطان، DNA/RNA و پروتئین هائی چون آنتی بادی ها را انتقال دهند. تیمار حیوانات با GNV ها نسبت به تیمار با داروهای کپسولی شده در لیپیدهای سنتتیک بنظر کمتر باعث اثرات مضر رسید.

GNV ها می توانند برای هدف قرار دادن سلول های خاص، اصلاح و تغییر داده شوند، که می توانیم از آنها مانند موشک ها برای حمل انواع گوناگونی از عوامل درمانی بمنظور نابودی سلول های بیمار و معیوب استفاده کنیم. بعلاوه اینکه، این کار را می توانم با هزینه ارزان تر انجام دهیم.

پتانسیل درمانی نانوذرات بدست آمده از گریپ فروت از طریق فاز آزمایش بالینی برای درمان بیماران مبتلا به سرطان روده بیشتر مورد تأیید قرار گرفت. تا کنون محققان هیچ سمیتی در بیمارانی که بصورت خوراکی عامل ضد التهابی curcumin قرار گرفته در نانوذرات گریپ فروت را دریافت کردند مشاهده نکرده اند.

دانشمندان همچنین قصد دارند اینکه آیا این تکنولوژی می تواند در درمان التهاب مرتبط با بیماری های خودایمنی مانند آرتروز رماتیسمی بکاربرده شود یا خیر را موردآزمایش قرار دهند.

یک رویکرد معمول

میوه ها وسبزیجاتی که ما از سوپرمارکت ها خریداری می کنیم، از نسلی به نسل دیگر بعنوان یک ماده مطلوب و مغذی برای بدن انسان منتقل می شد. از طرف دیگر اجداد ما که قارچ های سمی می خوردند پیامدهای مطلوبی نداشت. برای مثال درنظرگرفتن گیاهان بعنوان مکانیزمی برای ایجاد نانوذرات پزشکی بعنوان یک وسیله پتانسیل حامل درمانی غیرسمی منطقی بنظر می رسید.

محققان علاوه بر گریپ فروت، نانوذراتی را از گوجه و انگور مورد بررسی قرار دادند. گریپ فروت بخاطر میزان بالای لیپیدهایی که می توان از آن حاصل نمود، برای تحقیقات بیشتر انتخاب گردید.









 

nazi jooon

کاربر فعال مهندسی کشاورزی ,
کاربر ممتاز
میوه های تراریخته سال 2040



 
آخرین ویرایش:

nazi jooon

کاربر فعال مهندسی کشاورزی ,
کاربر ممتاز
روشنایی شهر با درختان روشن:

اولین رویاپردازی ها برای کاربرد تکنولوژی بیولومینسانس، جایگزینی برای جریان الکتریسیته در روشن سازی خیابان ها در شب، علائم جاده ای روشن و نور داخلی می باشد. مسیر رسیدن به آرزو استفاده از مهندسی ژنتیک و وارد کردن ژن های مربوط به پدیده بیولومینسانس از کرم شب تاب و باکتری های دریایی بیولومینسنت به درختان است. برگ درختان در طول روشنایی روز نور آفتاب را جمع می کنند تا در طول شب انرژی تولید کنند. برگ های تابان را می توان با وصل کردن ژن هایی که ریتم شبانه روزی گیاهان را کنترل می کنند روشن و خاموش کرد؛ به این ترتیب گیاهان در طول شب روشن و طی روز خاموش می شوند. درختان تنها به هوا، آب و مواد معدنی خاک نیاز دارند تا وظیفه نورپردازی شهری را ادامه دهند، که از لحاظ تئوری قطعاً ممکن است. تصویری از یک مدل سه بعدی نورپردازی شهری با تکنولوژی بیولومینسانس را در زیر مشاهده می کنید. این مدل توسط تیمی از موسسه سنگر در دانشگاه کمبریج که بر روی این پروژه کار می کنند طراحی شده است.
اولین گیاه لومینسانس کننده گیاه تنباکویی بود که طوری تغییر ژنتیکی یافته بود تا ژن آنزیم لوسیفرازی که از کرم شب تاب با نام علمی Photinus pyralis گرفته شده بود را بیان کند و لوسیفراز تولید کند. هنگامی که گیاه با محلول حاوی لوسیفرین و محیط کشت حاوی مواد غذایی، آبیاری می شود، لومینسانس در بافت های گیاه مشاهده می شود که در زیر تصویر آن را مشاهده می کنید. این مورد اولین تجربه ای بود که یک موجود پرسلولی تراریخت بیولومینسانس کننده به نمایش گذاشته شد. این تصویر یک «لومینوگراف» است که با قرار دادن مستقیم گیاه در مقابل یک تکه از فیلم اکتاکروم (Ektachrome) 200 گرفته شده است و نوامبر 1986 در مجله ساینس به چاپ رسید.
اولین موفقیت در خلق گیاه «اتولومینسانس» مهندسی شده در آزمایشگاه، توسط کریچوسکی و همکارانش، در مجله PLoS ONE نوامبر 2010 به چاپ رسید. در آن پروژه محققان ژن های نوعی باکتری تابان را به ژنوم کلروپلاست گیاه تنباکو پیوند زدند، و آن را به تابش ضعیفی به طور خود به خودی و بدون نیاز به پمپ کردن لوسیفرین برای ادامه یافتن واکنش، واداشتند.
چالش عمده برای عملی کردن استفاده از تکنولوژی گیاهان اتولومینسانس به عنوان منبع نور، این است که رفته رفته بر میزان روشنایی آن افزوده می شود. گروه کمبریجی این مورد را هنگامی که یک لامپ حبابی از باکتری های مهندسی شده «ای.کولای تابان» ایجاد کرده بودند، تجربه کردند. تئو ساندرسون، عضوی از گروه کمبریجی این پروژه، در مورد این تجربه می گوید: «برای ما مهیج بود که حتی قادر بودیم در نور لامپی که اختراع کردیم مطالعه کنیم، اما به دلیل افزایش تدریجی شدت نور، به این زودی ها نمی توان این نور را جایگزین علائم جاده ای کرد».


گلهای درخشان

از سوی دیگر شرکت BioGlow به سرپرستی دکتر کریچوسکی، که اولین گیاه اتولومینسان را خلق کرد، در تلاش است تا تکنولوژی جدید اتولومینسانس گیاهان را در پرورش گیاهان زینتی به کار گیرد، و نسل جدیدی از گل های شاخه برده را وارد گل فروشی ها کند. موسس BioGlow، تل ایدربرگ (Tal Eidelberg)، عنوان کرده است که پروژه آنها این پتانسیل را دارد که رنگ و نور جدیدی را وارد گل فروشی ها کند.








 
بالا