تعريف بيو تكنولوژي و كاربردهاي آن در كشاورزي

ديباچه
بيو تكنولوژي مدرن با نگرشي تازه به مفهوم كاربرد علوم زيستي در توليد فرآورده هاي كشاورزي فرصتهاي زيادي را براي حل مشكلات غذايي جمعيت رو به گسترش جهان پديد آورده است. استفاده از روشهاي بيو تكنولوژي نه تنها باعث افزايش بازده توليدات كشاورزي مي شود بلكه

اميدواريهاي زيادي جهت كاهش آلودگيهاي محيط زيست حاصل از مصرف كودهاي شيميايي و يا آفت كشها بوجود آورده است. به دليل چنين مزايايي بكار گيري ابزارهاي بيو تكنولوژي در جهت تامين فرآورده هاي غذايي در كشورهاي توسعه يافته رو به گسترش بوده و حتي استفاده از چنين

سيستمي در برنامه هاي توسعه كشورهاي در حال رشد نيز مورد توجه قرار گرفته است. با چنين ديدگاهي ضرورت تاسيس مراكز تحقيقاتي و كاربردي بيو تكنولوژي در ايران نيز پذيرفته شده و در حال حاضر چندين مؤسسه و سازمان تحقيقاتي بيو تكنولوژي در ايران مشغول فعاليت هستند. عليرغم وجود چنين مراكزي، به دليل گستردگي زمينه هاي تحقيقاتي و كاربردي بيو تكنولوژي در

زمينه كشاورزي ضروري است كه اين مؤسسات تحقيقاتي در ساير مناطق كشاورزي كشور كه ظرفيتهاي مناسب براي راه اندازي چنين تحقيقاتي را دارند گسترش يابند. با چنين هدفي زير كميته بيو تكنولوژي كشاورزي در شهرك علمي و تحقيقاتي اصفهان تشكيل شد كه بتواند در راستاي سامان دهي تحقيقات و كاربرد بيو تكنولوژي كشاورزي فعاليت نمايد. به نظر رسيد با توجه به تعدد مراكز دانشگاهي و تحقيقاتي در استان اصفهان نيل به چنين هدفي دور از دسترس نيست . در ابتداي كار اعضاء كميته لازم ديدند كه ابتدا به تعريف بيو تكنولوژي و تبيين شاخه هاي متفاوت آن بپردازند. و ضمن معرفي كاربردهاي مختلف بيو تكنولوژي در زمينه هاي مختلف علوم كشاورزي يا

دامي، اولويتهاي تحقيقاتي موجود در استان نيز بر آورد شود كه در مجموعه حاضر آمده است گردآوردندگان اين مجموعه معتقدند كه در چنين فرصت كوتاهي امكان تجزيه و تحليل كامل رشته بيو تكنولوژي كشاورزي در اين نوشتار ميسر نبوده و طبعاً كاستي هايي در تهيه و تنظيم آن وجود دارد. گردآورندگان اميدوارند كه براي تكميل اين مطالب از انتقاد و يادآوريهاي عزيزان خواننده بهره خواهند جست.

اين نشريه مشتمل بر يك مقدمه و ۸ قسمت مي باشد. كه چكيده مطالب مربوطه در اين قسمت آورده مي شود.

مقدمه:
بيو تكنولوژي به عنوان علم استفاده از ميكرو ارگانيسم ها براي توليد مواد خوراكي مانند پنير و ماست قدمت چندين هزار ساله دارد. طي قرن بيستم با تحقيقات پاستور نقش موجودات زنده در فرآيند تخمير معين شد و در پيامد آن استفاده از قارچها و باكتريها براي توليدات صنعتي مانند گليسيرين و اسيد سيتريك و داروسازي مانند پني سيلين از گونه هاي مختلف قارچ پنيسيليوم

(Penicillium) و استرپتوماسين از اكتينومايستها (Actinomycetes) توسعه فراواني يافت. مهمترين و شگفت آورترين توسعه بيو تكنولوژي مربوط به پيدايش بيولوژي ملكولي و مهندسي ژنتيك در چند دهه گذشته است. ظهور اين رشته ها فرصتي را به وجود آورد كه ميكروارگانيسمهاي مورد استفاده در بيو تكنولوژي تحت دست ورزيهاي ژنتيكي براي سنتز مواد كاملاً جديدي بكار برده شوند. در حال حاضر مي توان با سيستم دست ورزي ژنتيكي ژن و يا ژنهاي مسئول توليد يك ماده را از موجودي به موجود زنده ديگر نظير باكتري يا مخمر منتقل كرده و در مقياس وسيعي به توليد آن

پرداخت. “به طور كلي مي توان بيوتكنولوژي را استفاده از سيستم بيولوژيكي و فرآيندهاي بيو شيميائي و ميكروبي دانست كه در مقياسهاي صنعتي بكار گرفته مي شود تعريف كرد” به طور كلي اين علم شامل تكنولوژي تخمير (توليد آنتي بيوتيكها)، تكنولوژي هيبريد(آنتي بادي اي مونوكلونال) و كشت بافت گياهان و جانوران مي شود كه تحول عظيم به دست آمده در اين رشته مربوط به مطالعات بيولوژي ملكولي و مهندسي ژنتيك مي باشد.

بيولوژي ملكولي:
بيولوژي ملكولي علمي است كه مطالعات فيزيكوشيميائي ژن را انجام مي دهد و فرآيندهاي بيولوژيكي را در سطح ملكولي بررسي مي كند. ژنتيك ملكولي نيز به عنوان زير بخشي از بيولوژي ملكولي ژن را در حد ملكولي مطالعه مي كند و عمدتاً كپي برداري و ترجمه ژنها را با جزئيات دقيقتري بررسي مي كند. جزئيات نحوه انجام مطالعات و استفاه از علم بيولوژي ملكولي در متن مقاله آورده شده است.

مهندسي ژنتيك
معمولاً مهندسي ژنتيك و تكنولوژي نو تركيبي DNA دو اصطلاحي هستند كه به صورت مترادف بكار مي روند. از نظر كلي مهندسي ژنتيك عمدتاً به دست ورزيهاي ژنتيكي (Gene manipulation) براي تغيير در ژنوم سلولهاي زنده اطلاق مي شود كه با هدف تغيير در فعاليت و توليد سلول مورد نظر همراه است. از اين رو ممكن است سلول جديد به گونه اي عمل آورده شود كه توانائي اعمال جديد با سنتز مواد شيميائي جديد را داشته باشد. به وجود آوردن ميكرو ارگانيسمهايي كه توانائي تجزيه و اضمحلال مواد سمي يا فضولات را دارند و يا آنهائي كه قادرند مواد آنتي بيوتيك جديد يا

هورمونها را توليد نمايند از اين جمله اند. در سالهاي اخير مهندسي ژنتيك اميدهاي جديدي را بر انگيخته است كه مي تواند در كنار برنامه هاي اصلاح نباتات مرسوم، همكاري قابل توجهي در كشاورزي پايدار داشته باشد. جزئيات مربوط به تكنيكها و استفاده از مهندسي ژنتيك به خصوص در علم كشاورزي و توليد مواد غذائي در متن اصلي ارائه گرديده است.

در فصل هاي بعدي اين مقاله در مورد كشت بافت و سلول هاي گياهي و كاربرد آنها در كشاورزي-دست ورزيهاي ژنتيكي و كاربرد آنها- انتقال ژن- كاربردهاي دست ورزيهاي ژنتيكي در كشاورزي- استفاده از ماركرهاي ملكولي كاربرد بيو تكنولوژي در علوم دامي و نهايتاً ضرورت كاربرد بيوتكنولوژي در كشاورزي و شرايط آن مطالب مبسوطي ارائه گرديده است.
در خاتمه اولويت هاي پروژه هاي بيو تكنولوژي در استان اصفهان ارائه گرديده كه بطور خلاصه شامل:
۱- طبقه بندي ژنتيكي انواع وارتيه هاي انگور، بادام، انار، سيب و گلابي اصفهان و تعيين مقاومت آنها به امراض و آفات گياهي و يا تنشهاي محيطي
۲- تشكيل بانك ژن براي اين ارقام و نگهداري و سالم سازي آنها از طريق كشت سلولي و بافت