3-زیست فناوری کشاورزی و اهمیت آن

واژه زیست فناوری یا بیوتکنولوژی[1] نخستین بار در سال ۱۹۱۹ از سوی کارل ارکی به مفهوم کاربرد دانش های پزشکی و زیستی و اثر مقابل آن در فناوری‌های ساخت بشر به کار برده شد.

بیوتکنولوژی را در یک تعریف” هر گونه فعاليت هوشمندانه بشر درخلق، بهبود و عرضه محصـــولات گوناگون با استفاده از موجودات زنده مخصوصاً از طريق دست‌کاري ژنتيكي آن‌ها در سطـح مولكـولي‌ ” می دانند.

کاربردهای سنتی بیوتکنولوژی شامل اصلاح نباتات و دام، تهیه نان، ماست و پنیر بوده‌است و پس از آن تولید پادزیست‌ها[2]، انسولین انسانی و اینترفرون[3] علوم آزمایشگاهی و هم‌اکنون با پیدایش فناوری DNA نوترکیب، دستکاری ژن‌ها و انتقال ژن از یک موجود زنده به دیگری یا به عبارت دیگر مهندسی ژنتیک، ظرفیت بهره‌گیری از این فناوری به گونه فزاینده‌ای افزایش یافته‌است.

کشاورزی مدرن

[1] biotechnology

[2] Antibodies

[3] نوعی از پروتئین‌ها هستند که سلول‌های میزبان آلوده به ویروس آزاد ساخته و موجب تحریک سیستم ایمنی و افزایش مقاومت بدن می‌شوند

کشاورزان برای ده‌ها هزار سال گیاهان را از طریق گزینش اصلاح می‌کردند و بدین صورت گیاهانی با صفات جدید تولید می‌کردند. اما در قرن بیستم پیشرفت چشمگیر زیست فناوری کشاورزی منجر به انتخاب صفاتی مانند افزایش عملکرد، مقاومت به آفات و خشکی و علف کش‌ها شد. اولین محصول غذایی تولیدشده از طریق زیست فناوری در سال ۱۹۹۰ وارد بازار شده و تا سال ۲۰۰۳ بیش از ۷ میلیون کشاورز محصولات حاصل از زیست فناوری را کشت و کار نمودند که بیش از ۸۵٪ این کشورها را کشورهای در حال توسعه تشکیل داده‌است.

زیست فناوری کشاورزی یکی از شاخه‌های علم کشاورزی است که با استفاده از تکنیک‌ها و ابزارهای علمی شامل مهندسی ژنتیک، روش‌های تشخیص مولکولی، مارکرهای مولکولی[1]، واکسن‌ها و کشت بافت به تغییر در موجودات زنده یعنی گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم‌ها [2]می‌پردازد. زیست فناوری محصولات غذایی یکی از جنبه‌های زیست فناوری کشاورزی به‌شمار می‌رود که هدف اصلی آن وارد نمودن صفاتی خاص از یک موجود به موجود متفاوت دیگر است. محصولات دستورزی شده ویژگی‌های مطلوبی در طعم، رنگ گل‌ها، سرعت رشد، اندازه محصول و مقاومت به بیماری‌ها و آفات نشان می‌دهند.

در حال حاضر با توجه به افزایش بی رویه جمعیت و نیاز به تأمین مواد غذایی این جمعیت رو به افزایش، بیوتکنولوژی کشاورزی مورد توجه ویژه قرار گرفته ‌است و محصولات دستورزی شده گوناگون پرمحصول و مقاوم کشاورزی مانند ذرت، برنج، سویا، گوجه فرنگی، گندم تولید و به‌کارگیری تکنیک‌های نوین بیوتکنولوژی در افزایش تولید شیر و گوشت دام موثر واقع شده‌اند.

[1] Molecular markers

[2] موجودات ریزی که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند مانند قارچ ،باکتری و آغازیان

بطور مثال در کتاب علوم تجربی مطالعه کردیم که یکی از محصولات دستورزی شده از طریق زیست فناوری کشاورزی برنج طلایی [1]است که برای تولید این محصول دانشمندان ژن رنگدانه بتاکاروتن موجود در هویج را استخراج کرده و با روش های زیست فناورانه به برنج معمولی انتقال داده و بعد از آن این ژن در برنج بیان شده و برنج معمولی را به برنج طلایی تبدیل کرده که دیگر حاوی این ژن است و می تواند در بدن انسان ویتامینA تولید کند و بینایی چشم را بهبود بخشد.

و همچنین از این طریق می توان ژن تولید و تنظیم میزان شیر در گاوهای ماده ای که شیر فراوان و با کیفیت تولید می کنند را خارج کرد و به گاوهای ماده ای که شیر مطلوبی ندارند انتقال داد تا پس از دستورزی شدن و بیان ژن در آنها میزان و کیفیت شیر آنها نیز بهبود یابد و صنعت لبنیات ارتقا یابد.

نقش زیست فناوری کشاورزی در دامپروری و کشاورزی

[1] Golden Rice

اطلاعاتی جمع آوری کنید که تاکنون دانشمندان و پژوهشگران در حوزه زیست فناوری کشاورزی در جهان و ایران توانسته اند چه مسیرهایی را کشف و هموار کنند؟؟؟

مزیت زیست فناوری کشاورزی بر کشاورزی سنتی

  • حفظ امنیت مواد غذایی
  • تولید محصولات با کمیت و کیفیت بالا
  • صرفه جویی در مصرف هزینه و زمان
  • صرفه جویی در مصرف آب
  • تولید هر محصول در هر مکان جغرافیایی
  • عدم نیاز به خاک و آب و هوای ویژه
  • تولید گیاهان مقاوم به تنش های طبیعی و مصنوعی
  • حفظ تنوع زیستی
  • حفظ امنیت دام ها و طیورها
  • تولید فراورده های دامی و طیور با حداکثر کیفیت

 

مزیت زیست فناوری کشاورزی بر کشاورزی سنتی

تاریخچه زیست فناوری کشاورزی

هشتصد سال قبل از اینکه زکریای رازی الکل را کشف کند اولین پژوهش در حوزه زیست فناوری کشاورزی با تولید آفت کش طبیعی آغاز شد این اکتشافات در زمانی از تاریخ رخ داده است که هیچ عنوانی تحت موضوع  علم زیست فناوری درجهان وجود نداشته است.

بطوری که سال ها قبل از اینکه مندل علم ژنتیک را پایه گذاری کند دانشمندی بنام کول رویتر از گونه های مختلف غلات گیاهان دورگه تولید کرده که نتیجه آن عرضه ذرت دورگه به بازار در سال ۱۹۳۳ شده است.

درسال ۱۹۶۳ نورمن بورلاگ با روش زیست فناوری کشاورزی ارقامی از گندم را تولید کرد که با پرورش این رقم موجب افزایش ۷۰ درصدی محصول شد که به نوبه خود پیشرفت چشمگیری محسوب می شده است.

از سال ۱۹۸۷ به بعد علم زیست فناوری در جهان و در همه ی شاخه های خود  بسیار پیشرفت داشته است بطوری که در سال ۱۹۹۷ نخستین محصولات مقاوم  در برابر حشرات و علف کش ها از جمله پنبه تولید شد و در همان سال ها بود که تولید برنج طلایی توجه بسیاری از دانشمندان و مهندسان را به خود جلب کرد.

بدنبال پرورش برنج طلایی دانشمندان آمریکایی نخستین ذرت مقاوم به کرم های ریشه گیاه پرورش یافته و درسال ۲۰۰۶ اولین واکسن با منشا گیاهی ساخته شد.

و در همین سال های اخیر برای حفظ محیط زیست و کنترل آلودگی هوا اکالیپتوس هایی تولید کردند که در عمل فتوسنتز گاز کربن دی اکسید بیشتری جذب کنند و همچنین پیش نویس ژنوم ذرت را انتشار داده اند که زمینه ای باشد برای پیشرفت های چشمگیر این علم در آینده ای بسیار نزدیک.

 ذرت دستورزی شده

 

جایگاه ایران در توسعه زیست فناوری کشاورزی

دانشمندان ایرانی در حوزه زیست فناوری کشاورزی فعالیت‌های بسیاری داشته و به پیشرفت‌هایی دست یافتند، به طوریکه در حال حاضر پژوهش‌ها و تحقیقات محققان پژوهشگاه ژنتیک و بیوتکنولوژی، پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی و سایر دانشگاه های کشورچون دانشگاه علوم پزشکی تبریز،تربیت مدرس، دانشگاه علوم پزشکی تهران و دانشگاه تهران در مجلات معتبر به چاپ می‌رسد.

جایگاه کشورما، ایران جز 5 تولید کننده نخست آسیا در این حوزه به شمار می رود، بطوریکه براساس برنامه‌ریزی های انجام شده  پیش‌بینی می‌شود ایران تا سال ۱۴۰۴، حدود ۳۱ میلیارد دلار در این حوزه تولید و فروش خواهد داشت.

که حوزه کشاورزی، تولید بذر، گیاهان دارویی و واکسن طیور و دام بیشترین مقدار از این هزینه هارا به خود اختصاص می دهد.

اشتراک گذاری:

دیدگاهتان را بنویسید