چکیده

با توجه به تلاش ها و تحقیقات گسترده محققان در دهه هاي اخیر بـراي افـزایش عملکـرد محصـولات کشاورزي ، تامین غذاي بشر هنوز چالش عمده اي محسوب می شود . عوامـل اصـلی کـاهش عملکـرد محصولات ، تنشهاي زیستی و غیرزیستی می باشد . شوري یکی از شایع تـرین تـنش هـاي محیطـی هستند که بر رشد و نمو و عملکرد محصولات کشاورزي در سراسر جهان می گذارند. براي مقابله با این محدودیت ها و بهبود عملکرد گیاهان تحت تـنش ، اصـلاح گیاهـان حـائز اهمیـت اسـت . بـر اسـاس تحقیقات ، تعدادي از ژن ها به وسیله شوري تحریک شده و انتظار می رود کـه در پاسـخ و تحمـل بـه تنش نقش داشته باشند . شناسایی ژنهاي درگیر و تعیین الگوهاي بیان آنهـا در پاسـخ بـه تـنش هـا و درك عملکرد آنها در سازگاري با تنش ، بستر لازم را براي یافتن راهکارهـایی کارآمـدتر بـراي افـزایش تحمل به تنش فراهم خواهد ساخت . استفاده از بیوتکنولوژي گیاهی جهت غلبه بـر مشـکلات و موانـع تولید نظیر تنش هاي زیستی و غیر زیستی می تواند ، مفید واقع شود.

بیوتکنولوژي شامل هر استفاده تکنیکی از سیستمهاي بیولوژیکی ، ارگانیسم زنده و یا مشتقات آنها بـه منظور ایجاد و تغییر فراورده ها جهت مصارف خاص می باشد . این مفهوم نـه تنهـا تکنولـوژي DNA

نوترکیب نظیر مهنسی ژنتیک براي تولید ارگانیسم هاي ترا ریخت را شامل می شود بلکـه سـایر جنبـه هاي بیوتکنولوژي غیر تراریخت نظیر ژنومیکس ، پروتئومیکس ،اصلاح به کمک مارکرها ، ریز ازدیادي و ابزارهاي تشخیصی را نیز شامل می شود.

کلمات کلیدي

تنش شوري ، اصلاح گیاهان ، بیوتکنولوژي

مقدمه

پیشرفتهاي علمی و تحیقیقاتی در زمینه بیوتکنولوژي در کشورهاي پیشـرفته و در حـال توسـعه حـاکی از آن است که در سالهاي اخیر توجه زیادي به بخش بیوتکنولوژي خصوصا گیاهی شده است .

افزایش گرایش به سمت استفاده از بیوتکنولوژي جهت ایجاد امنیت غذایی براي نباتات کلاسیک به تنهایی قادر به تامین امنیت غذایی و غلبه بر مشکلات رایج در کشاورزي نیست . استفاده از بیوتکنولوژي گیاهی را می تـوان در دو بخش کلی غیر تراریخت( non-GM )و تراریخت( ( GM طبقه بندي نمود که مهمترین آنها بیوتکنولوژي تراریخـت

یا تولید واریته هاي تراریخت مقاوم به تنشهاي زیستی و غیر زیستی می باشد . مقبولیت محصولات تراریخت بـه گونـه اي بوده است که سطح زیرکشت این گیاهان از۱٫۷میلیون هکتار در سال۱۹۹۶به ۸۱ میلیـون هکتـار در سـال ۲۰۰۴

رسیده است و کشورهاي پیشرفته بیشترین سهم سطح زیر کشت و سـرمایه گـذاري را بـه خـود اختصـاص داده انـد .

کشورهاي در حال توسعه نظیر برخی کشورهاي آسیایی ، در حال توسعه صـنعت بیوتکنولـوژي مـی باشـند تـا درآمـد اقتصادي خود را افزایش داده و مشکل نیاز غذایی انسانها را مرتفع نمایند.

علیرغم نقش اصلاح نباتات در جریان انقلاب سبز ، تلاشهاي انجام شده بـراي تـامین امنیـت غـذایی میلیونهـا انسان گرسنه با موفقیت چندانی همراه نبوده است . به عنوان نمونه از حدود ۳ میلیارد انسان که در نواحی آسیا زندگی می کنند حدود ۹۰۰ میلیون نفر از فقر غذایی رنج می برند که تنها ۸۰ میلیون نفر آنها کودکان هستند. بـا توجـه بـه افزایش سریع جمعیت و تقاضاي بیشتر مواد غذایی چنین برآورد شده است که تا ۵۰ سال آینده تولید مواد غذایی باید به دو برابر افزایش یابد . تنها بخش کمی از این افزایش از طریق بالا بردن سطح زیر کشت و کاهش خسارت هـاي بعـد از برداشت میسر می شود و به نظر می رسد روشهاي کلاسیک موجود نتوانند چنـین هـدفی را تـامین نماینـد . بـدین

ترتیب امید به تکنولوژیهاي جدید نظیر بیوتکنولوژي در جهت تامین غذایی جمعیت رو به رشد ، در حال افزایش است

.

.۱٫۱ عرصه هاي بیوتکنولوژي

امروزه تحقیقات بیوتکنولوژي در حال ایجاد فرآورده هاي جدیدي است که می توانند راه حلهـاي بهتـري بـراي مشکلات کشاورزي سابق باشند . تولید غذاي آسان تر و با کیفیت بیشتر و استفاده از کشاورزي بـراي تـامین نیازهـاي غیر غذایی نظیر فیبر ، سوخت و سایر فراورده ها حائز اهمیت است . در زمینـه تولیـد غـذاي بیشـتر و آسـان تـر سـه استراتژي توسط بیوتکنولوژي دنبال می شود .

• ایجاد مقاومت به عواملی که باعث کاهش عملکرد می شوند نظیر تنشـهاي زیسـتی و غیـر زیسـتی و علفهاي هرز.

• پیدا کردن روشهایی براي بهبود راندمان گیاهی جهت تولید غذاي بیشتر با تولید همان مقدار غذا بـا نهاده کمتر.

• بهبود توانایی گیاه براي رشد در خاکهاي فقیر ، شور و سمی .

متن اصلی

.۱٫۲ شوري

در کشاورزي ، یک ویژگی از خاك و یا آب است که با حضور بیش از حد یونها ناشـی مـی شـود. در بـین ایـن یونها ، نوع یک ظرفیتی آنها شامل یون سدیم و پتاسیم به رغم تفاوتهاي موجود نقش موثر و تعیین کنده اي در ویژگی هاي بیوشیمیایی گیاه بر عهده دارند. با توجه به قابل انحلال بودن کاتیونها و آنیونها در آب ، حضور بـیش از حـد آنهـا علاوه بر ایجاد مسمومیت ، پتانسیل آب را کاهش می دهد. به رغم وجود مولکولهاي آب در محیط به علت آنکه ظرفیت واکنش این مولکولها در اشغال یونهاي موجود قرار می گیرد ، گیاه قادر به جذب آب نیست و با نوعی تـنش کمبـود اب نیز مواجه می شود.