بیوتکنولوژی راهی برای پایان دادن به کاستی‎های کشاورزی سنتی

بیوتکنولوژی راهی برای پایان دادن به کاستی‎های کشاورزی سنتی

 در طول تاریخ برای اصلاح گیاهان زراعی و دارویی، به منظور ایجاد و بهبود ترکیبات گیاهان، همواره از فناوری‌های جدید بهره گرفته شده است. در این روش‌ها سعی داشته‌اند که با اصلاح ژنتیکی، گیاهان را به منظور سازش‌های محیطی، مقاومت به آفات و بیماری‌ها و کیفیت خاص مورد تقاضای کشاورزان، صنایع و مصرف‌کنندگان تغییر دهند.

امروزه با افزایش روز افزون جمعیت، به منظور دستیابی سریع به ارقام و ترکیبات نو و خاص، نیاز به روش‌های اصلاحی جدید بیش از پیش احساس می‌شود. جمعیت جهان در سال 2000 میلادی به بیش از 6میلیارد نفر رسیده و تصور می‌شود در سال 2025 میلادی تقریبا به 5/8میلیارد نفر برسد. بنابراین، برای تامین نیازهای غذایی این جمعیت در حال افزایش، میزان تولید غذا در سال 2025 میلادی باید 50 درصد افزایش یابد. بنابراین نیاز به ارقام زراعی و دارویی با تولید بالاتر، بیش از پیش احساس می‌شود.

طی چند دهه گذشته پیشرفت‌های بسیاری در زمینه افزایش تولید محصولات در سراسر جهان صورت گرفته است. آنچه مسلم است بهره‌گیری از علوم و فناوری‌های جدید جهت رفع نیازهای بشری همواره مورد توجه بشر بوده است. در این زمینه، استفاده از روش‌های نوین مانند بیوتکنولوژی که باعث کاهش زمان دستیابی به اهداف مورد نظر می‌شوند، در عرصه کشاورزی می‌تواند کمک فراوانی به حل مشکلات کشاورزی سنتی و نیازهای غذایی جامعه بشری کند.

پیشرفت‌های جدید در زمینه زیست‌شناسی سلولی و مولکولی راهی نوین در زمینه تولید گیاهان تراریخته فراهم کرده است. این محصولات که به محصولات زراعی اصلاح ژنتیکی شده یا تراریخته معروفند به سرعت در حال گسترش هستند.

گیاهان تراریخته به طور کلی به گیاهانی اطلاق می‌شود که با استفاده از روش‌های نوین مهندسی ژنتیک، ژن یا ژن‌هایی مفید را از سایر منابع مانند: باکتری‌ها، جانوران، انسان و سایر گیاهان دریافت کرده‌اند و معمولا با اهدافی مانند افزایش مقاومت به آفات و بیماری‌ها، افزایش مقاومت به تنش‌های غیر‌زیستی مانند خشکی، شوری، سرما، بهبود کیفیت غذایی، افزایش در تولید محصول نهایی، تولید واکسن‌ها و آنتی‌بادی‌های گیاهی، افزایش در میزان متابولیت‌های خاص و… ایجاد شده‌اند.

مهندسی ژنتیک امکاناتی را فراهم کرده که تا قبل از ظهور آن شاید تصور آن هم ممکن نبوده است. شاید در بین عموم تصوراتی نه چندان منطقی و درست وجود داشته باشد که با انتقال ژنی خاص به گیاه خاصیت بیماری‌زایی یا سایر خصوصیات آن هم به گیاه منتقل می‌شود که در اغلب موارد چنین تصوراتی نادرست بوده و بیشتر به دلیل ناآگاهی یا اطلاع نادرست از این فناوری به ذهن خطور می‌کند. در ادامه برخی از جنبه‌های مفید و کاربردی مهم مهندسی ژنتیک در زمینه علوم گیاهی و کشاورزی به اختصار معرفی می‌شود:

گیاهان‌ مقاوم‌ به‌ آفات و بیماری‌ها: یکی از چالش‌هایی که کشاورزان همواره با آن مواجه‌ هستند خسارت ناشی از آفات و بیماری‌ها بر تولیدات کشاورزی است. روش مرسوم مبارزه با این عوامل خسارت‌زا استفاده از سموم شیمیایی است که افزون بر تحمیل هزینه فراوان بر کشاورز، صدمات جبران‌ناپذیری هم بر محیط‌زیست و مصرف‌کننده محصولات وارد می‌کند.

امروزه با استفاده از مهندسی ژنتیک، ژن‌های مقاوم به آفات و بیماری‌ها به گیاهان منتقل شده و بدین ترتیب ضمن افزایش مقاومت گیاهان در مقابل آفات و بیماری‌ها، از خطرات زیست‌محیطی ناشی از مصرف بی‌رویه سموم شیمیایی هم کاسته شده است. از جمله مهم‌ترین این محصولات می‌توان به پنبه و ذرت اشاره کرد. بیماری‌های‌ ویروسی‌ و قارچی هم از جمله عواملی هستند که با ایجاد خسارت به‌ محصولات‌ کشاورزی‌، مانع‌ کشت‌ آنها در بسیاری‌ از شرایط‌ آب‌ و هوایی‌ نیز می‌شوند و در روش مهندسی ژنتیک به‌ گیاهانی‌ دست‌ یافته‌اند که‌ مقاوم‌ به‌ قارچ‌های‌ بیماری‌زا هستند.

گیاهان‌ مقاوم‌ به‌ علف‌کش: روش‌های‌ رایج‌ مبارزه‌ با علف‌های‌ هرز چندان انتخابی‌ نیست‌ و علف‌کش‌ها در موارد زیادی‌ علاوه‌ بر نابودی‌ علف‌ها به‌ گیاهان‌ زراعی‌ نیز آسیب‌ می‌رسانند. به همین‌ منظور دانشمندان، با وارد کردن‌ ژن‌ مقاوم به‌ علف‌کش به برخی‌ گیاهان زراعی مهم‌ مانند چغندرقند، سویا، کلزا، ذرت، پنبه‌، گوجه‌فرنگی‌ و تنباکو آنها را در برابر علف‌کش‌ها مقاوم‌ کرده‌اند.

گیاهان‌ مقاوم به تنش‌های غیر‌زیستی: خشکی، شوری و سرما از نخستین عوامل کاهش محصول در دنیا بوده و در اغلب محصولات مهم زراعی و حتی دارویی باعث کاهش شدید در تولید می‌شوند. پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2050 بیش از 50 درصد زمین‌های قابل کشت در دنیا دچار مشکل شوری شوند. در نتیجه استفاده از روش‌های مهندسی ژنتیک یکی از گزینه‌های موجود و مفید در جهت افزایش تحمل گیاهان به این تنش‌هاست.

گیاهان تراریخته و محیط‌زیست: از گیاهان تراریخته می‌توان به منظور پاکسازی زمین‌ از آلودگی‌های طبیعی یا مصنوعی حاصل از فعالیت‌های صنعتی یا سایر فعالیت‌ها بهره گرفت.

گیاهان باغی و زینتی: گل‌های تراریخته از سال 1996 به ‌طور تجاری در دسترس قرار گرفته‌اند، ولی این زمینه از تولید گیاهان تراریخته اغلب نادیده گرفته شده است.

در نتیجه، پیشرفت‌های علمی در زیست فناوری مدرن با استفاده از روش‌های نوین مهندسی ژنتیک تحولی عظیم در کشاورزی، پزشکی، داروسازی، صنایع غذایی و سایر زمینه‌ها را فراهم کرده است. در کشورهای پیشرفته و کشورهای در حال توسعه سالانه میلیاردها دلار صرف این فناوری می‌شود که در قبال این سرمایه‌گذاری، سود فراوانی نیز نصیب این کشورها می‌کند. در کشور ما هم تحقیقات گسترده‌ای در دانشگاه‌ها، مراکز و موسسات تحقیقاتی در این زمینه در حال انجام است که در برخی موارد پیشرفت‌های چشمگیر و کم نظیری داشته است.

نویسنده پونه پورامینی – کارشناس ارشد گیاهان دارویی

منبع: فرصت امروز