منبع مقاله درباره قرن نوزدهم، حمل و نقل، توسعه شهر

مغذيتر شدن محصول و افزايش سهولت در تهيه غذا يا کاهش حضور ترکيبات سمي ميگردد. افزايش سلامت گياه بر اثر بهنژادي، که منجر به مقاومت در برابر بيماري و آفت ميشود، عملکرد و کيفيت محصول را در محيطي با عمليات زراعي مطلوب افزايش ميدهد و مصرف سموم شيميايي را کاهش ميدهد (اسليپر و پولمن, 1387).
1-7-تنوع ژنتيکي7
1-7-1-تنوع ژنتيکي و اهميت مطالعه آن
تنوع، مبناي همه گزينشهاست. انتخاب ژنوتيپي نيز نيازمند تنوع ميباشد. با بالا رفتن تنوع ژنتيکي در يک جامعه حدود انتخاب چه در انتخاب طبيعي و چه بطور مصنوعي وسيعتر ميشود. با توجه به رابطه مثبت دربين کميت تنوع ژنتيکي و مقدار وقوع تغييرات تکاملي در آن رابطه مشابهي نيز در بين کارايي بهبود ژنتيکي اصلاح يک جامعه و تنوع ژنتيکي براي صفت مورد علاقه موجود است (عبدميشاني و شاهنجاتبوشهري، 1376).
جايگزيني ارقام محلي توسط ارقام جديد و خالص (و توليد وسيع يک رقم برتر) تنوع ژنتيکي را در برنامههاي زراعي کاهش داده است. خطري که وجود دارد اين است که براي برنامههاي اصلاحي آينده ممکن است با روند توسعه صنعتي و کشاورزي فشرده در مناطق تنوع ژنتيکي، منابع ژنتيکي ارزشمند از دست بروند (رنجبر، 1386).
تنوع بين گياهان يک گونه خاص بر دو نوع است، تنوع بر اثر محيط که گياه به مقادير مختلف تنش محيطي واکنش ميدهد و با مقايسه گياهان دو جمعيتي که از لحاظ ژنتيکي يکنواخت هستند، ميتوان آنرا مشاهده نمود. تاثير محيط روي يک گياه، به نتاج آن منتقل نميشود و بنابر اين نژادهاي انتخاب شده واکنش يکساني به تنشهاي محيطي خواهند داشت. دسته دوم تنوع ارثي است، اين نوع تنوع، به تنوع موجود در يک جمعيت مخلوط ژنتيکي، که از عوامل ارثي ناشي شده و به نتاج انتقال مييابد، اطلاق ميگردد. از آنجا که اين نوع تنوع، ناشي از عوامل ارثي است و قابليت انتقال به نتاج را دارد، لذا در اصلاح نباتات و برنامههاي اصلاحي حائز اهميت است. منشاء تنوع ارثي در گياهان نوترکيبيهاي ژنتيکي، تغييرات در کروموزومها و جهش8ها ميباشد (محسنيفرد، 1386).
تنوع موجود در يک ژرمپلاسم ميتواند، منجر به ارقام بهتر و همچنين استفاده از اين تنوع در جهت بهبود خصوصيات رقم زراعي گردد (ارزاني، 1380). طراحي و اجراي يک برنامه اصلاح نباتات براي اصلاح يک صفت کمي، تا حد زيادي به ميزان تنوع ژنتيکي ژرمپلاسم بستگي دارد. مطالعه پليمورفيسم در ميان ژرمپلاسم، فرصت گزينش والدين مناسب جهت تلاقي را فراهم ميآورد. انتظار ميرود اين والدين در تلاقي با هم نتاج برتري توليد کرده و ميانگين صفات را در جمعيت بالا ببرند. همچنين بررسي تنوع ژنتيکي و تعيين فاصله ژنتيکي نسبي موجود بين افراد يا جمعيتها در برنامههاي اصلاحي اهميت ويژهاي دارد، زيرا سازماندهي ژرمپلاسم و گزينش، بطور موثري انجام ميشود. در آغاز يک برنامه اصلاحي، آگاهي از روابط خويشاوندي و فيلوژني در ميان ژنوتيپها تکميل کننده اطلاعات فنوتيپي، در پيشبرد اصلاحي جمعيتها است. همچنين اطلاع از شباهتهاي ژنتيکي در بين ژنوتيپها موجب ميشود انتخاب والدين در يک تلاقي، بطور موثرتري انجام پذيرد (نلي9 و همکاران، 1999).
1-7-2-فرسايش ژنتيکي10
از بين رفتن منابع ژنتيکي يا ذخاير توارثي را فرسايش ژنتيکي گويند (فارسي و باقري, 1383). امروزه ذخاير توارثي گياهي مهمترين، پرارزشترين و حياتيترين ذخاير منابع طبيعي بشر محسوب ميگردند و ارزش مادي و معنوي آنها به هيچ عنوان با ساير ذخاير و منابع طبيعي قابل مقايسه نميباشد (وجداني, 1372). در حدود سال 1950 اين نظريه قوت گرفت که منابع ژنتيکي طبيعي به سرعت در حال تخريب ميباشند و يا به اصطلاح فرسايش ژنتيکي اتفاق ميافتد. در حقيقت، فرسايش ژنتيکي در طول دهها سال بر اثر سرعت زياد در تخريب منابع ژنتيکي تداوم يافته است و اگر با همان سرعت پيش ميرفت تا سال 2000 مخازن ژرمپلاسم طبيعي همه نابود شده بودند (اسمال11و همکاران، 1995). بنابراين گياهان با تمام ارزشهاي مادي که براي بشر دارند متاسفانه به دليل سيستمهاي دفاعي ضعيف خود تحت تاثير عوامل فرساينده منابع ژنتيکي متعددي قرار گرفته و به سرعت به زوال و نابودي کشيده ميشوند.
از مهمترين عوامل فرساينده منابع ژنتيکي ميتوان به سوانح طبيعي مانند سيل، آتشسوزي، چراي بيرويه حيوانات، بهرهبرداري بيرويه بشر از درختان جنگلي، توسعه شهرنشيني و صنعت، توسعه شبکه راههاي مختلف و امکانات حمل و نقل، توسعه کشاورزي مدرن و جايگزيني ارقام اصلاح شده به جاي ارقام بومي، اثرات سوء استفاده از نهادههاي کشاورزي مثل سم و کود و بالاخره اثرات سوء استفاده از ماشينآلات سنگين بر روي بافت خاک و پوشش گياهي اشاره نمود (وجداني, 1372).
1-7-3-حفاظت از ذخاير توارثي
ايجاد ارقام برتر از نظر زراعي که به افزايش توليد گندم کمک کردهاند، بدون استفاده از تنوع ژنتيکي امکانپذير نبوده است. آنچه مسلم است اين ميباشد که موفقيت آينده متخصصان اصلاح نباتات به حفظ ذخاير ژنتيکي امروز بستگي دارد تا بتوانند از آن در برنامههاي آتي اصلاحي خود استفاده کنند. اصلاح نباتات در صورتي شانس موفقيت در برنامههاي اصلاحي خود را دارد که امکان انتخاب مواد مناسب و تنوع وجود داشته باشد. از طرفي ديگر عوامل فرساينده ژنتيکي مختلفي باعث حذف و نابودي اين ثروت خدادادي و پر ارزش شدهاند، بنابراين سرمايهگذاري براي ايجاد کلکسيونهاي گياهي و بانکهاي ژن به منظور حفظ و نگاهداري دائمي ذخاير توارثي گياهي ضروري است. هدف کلي بانکهاي ژن حفظ و نگهداري دائمي ذخاير توارثي گياهي و فراهم آوردن امکانات بهرهبرداري هر چه بيشتر و مفيدتر آنها و جمع آوري اطلاعات مربوط به بانکهاي ژن براي استفاده اصلاح کنندگان نباتات در جهت پيشبرد اهداف تحقيقات کشاورزي ميباشد و وظايف آنها را ميتوان به صورت زير خلاصه نمود:
مطالعات و بررسيهاي اوليه مشتمل بر تنوع ژنتيکي و پراکنش جغرافيايي گونهها
جمع آوري نمونههاي بذري و گياهي از ارقام بومي و خويشاوندان وحشي گياهان
حفاظت و نگاهداري ذخاير توارثي گياهي
احيا و ارزيابي منابع ژنتيکي گياهان جمعآوري شده
ثبت کامپيوتري اطلاعات موجود (فضلآبادي, 1384).
1-7-4-هتروزيس12
يک فرد هتروزيگوت که از تلاقي دو والد نامشابه به دست ميآيد، هيبريدي است که معمولا رشد زياد و هيکل قوي دارد. اين رشد عالي تحت عنوان هتروزيس بيان مي شود. بنابراين هتروزيس پديدهاي است که هيبريد دو والد نامشابه حداقل نسبت به ميانگين والدين، جثه و بنيه بهتري نشان ميدهد. هتروزيس پديدهاي است معمول در گونههاي دگربارور، و در بعضي از گياهان خودبارور هم گزارش شده است. کلمه هتروزيس يک کلمه يوناني است که از دو کلمه Heteros به معني اختلاف و Osis به معني حالت گرفته شده است. هتروزيس دقيقا عکس پديدهي پسروي يا انحطاط ناشي از خويشآميزي است که غالبا در گياهان دگر بارور مشاهده ميشود (فارسي و باقري, 1383).
در زمان انتخاب روش اصلاحي سطح و ميزان هتروزيس موجود براي يک صفت بايستي مد نظر قرار گيرد. هتروزيس ابتدا به صورت موفقيتآميز در ذرت استفاده شد، اما اکنون در بسياري از گياهان دگربارور و خودبارور از پديده هتروزيس و توليد بذر هيبريد استفاده ميشود. در تهيه هيبريدهاي برتر هرچه دو لاين والديني از نظر ژنتيکي از هم دورتر باشند، ميزان هتروزيس درF1 بيشتر است، بنابراين ميتوان لاينهاي مورد بررسي را به گروههاي نامشابه مورد اعتمادي تقسيم کرد و در نتيجه از تعداد تلاقيهايي که بايد انجام و بررسي شوند به طور چشمگيري کاسته ميشود (نبيپور و همکاران، 1386). همچنين با توجه به اينکه آفتابگردان دورگ عملکرد بيشتري از لاينهاي اينبرد دارد، لزوم تعيين تنوع ژنتيکي در اين گياه از اهميت ويژهاي برخوردار است و استفاده از روشهاي جديد ارزيابي ژنتيکي به منظور انتخاب والدين دورگ و تعيين ميزان قرابت ارقام ضروري ميباشد (غفاريپور و همکاران، 1384).
اصلاح نباتات، بعنوان فرآيند مورد استفاده در طي قرنها، به ميزان زيادي به گزينش صفات مطلوب بستگي دارد. اين گزينشها اغلب شامل چرخههاي متعدد اصلاحي به منظور انتقال خصوصيات مطلوب زراعي و کيفي از والدين متفاوت به يک ژنوتيپ منفرد ميباشند. پيشرفتهاي جديد در بيوتکنولوژي منجربه توسعه ابزارهاي بديعي که نويد بخش اصلاح نباتات سريعتر و دقيقتر ميباشند شده است. در اين ميان، مارکرهاي مولکولي نويد بخشترين ابزارها هستند. مارکرهاي مولکولي قطعاتي از DNA گياه هستند که اصلاحگران براي تشخيص حضور و يا عدم حضور آللهاي مورد علاقه در گياهان مورد آزمايش بکار ميبرند و بنابراين از آنها بعنوان ابزارهاي گزينش بهره ميبرند. گزينش گياهان مطلوب برپايه مارکرهاي متصله را در اصطلاح گزينش به کمک مارکر مينامند. با استفاده از مارکرهاي مولکولي، اصلاحگران ميتوانند روشهاي گزينش بر پايه فنوتيپ که شامل گياهان در حال رشد تا گياهان بالغ است را کوتاهتر ساخته و خصوصيات فيزيکي آنها را به منظور آگاهي از ساختار بنيادين ژنتيکي آنها مورد بررسي دقيق قرار دهند) انشري13 و همکاران، 2004).
1-8-نشانگرهاي مولکولي14
مفهوم نشانگر ژنتيکي15 موضوع جديدي نميباشد .در قرن نوزدهم، گرگور مندل نشانگرهاي ژنتيکي مبتني بر فنوتيپ را در ازمايشهاي خود به کار برد. پس از آن نشانگر ژنتيکي مبتني بر فنوتيپ براي مگس سرکه16 منجر به پيدايش نظريه پيوستگي ژني شد. اين مفهوم زماني تحقق مييابد که مکانهاي ژنتيکي نزديک به هم، همزمان و با هم به ارث برده ميشوند (مونديني17 و همکاران، 2009).
هر گونه نشانه، علامت و يا صفت بيان کننده يک خصوصيت خاص را به شرط وراثتي بودن آن ميتوان نشانگر18 ناميد. انواع مختلفي از نشانگرها در عرصه علوم ژنتيک، ردهبندي و به نژادي به کار رفته است. اصول کاربرد همه آنها تفاوت چنداني ندارد، ولي هر کدام داراي معايب ومزايا خاص خود هستند و البته تمام آنها به نوبه خود ارزشمند ميباشد. يک نشانگر حداقل بايد دو ويژگي کلي داشته باشد: (الف) در بين افراد جامعه متفاوت باشد و به عبارتي چند شکلي19 کافي داشته باشد (ب) منشاء ژنتيکي داشته باشد و کمتر تحت تاثير شرايط محيطي قرار گيرد (ميردريکوند و همکاران، 1383).
يک نشانگر ايدهال بايد چند ويژگي داشته باشد :
1-چند شکليداشته باشد و بطور يکنواخت در سراسر ژنوم پراکنده باشد
2-وضوح کافي براي تفاوتهاي ژنتيکي ايجاد کند
3-نشانگرهاي قابل اعتماد، مستقل و متعدد توليد کند
4-ساده ، سريع و ارزان باشد
5-مقدار کمي از بافت يا DNAنياز داشته باشد
6-با فنوتيپ مشخصي رابطه داشته باشد
7-هيچ اطلاعات قبلي درباره ژنوم يا ارگانيسم لازم نباشد (مونديني و همکاران، 2009).
چند شکلي در نشانگر، ميتواند در سه سطح فنوتيپي (مورفولوژيکي )، تفاوت در پروتئينها (بيوشيميايي) و تفاوت در سطح توالي نوکلئوتيديهاي DNA آشکار شود.
1-9-انواع نشانگرهاي مولکولي
با وجود اينکه بهرهمندي از علم ژنتيک و اصلاح نباتات بيشترين نقش را در افزايش محصول و توليد فراوردههاي غذايي به عهده داشته است، به دليل رشد روزافزون جمعيت، تلاش بيشتري براي چيرگي بر شرايط نامساعد محيطي، اعم از عوامل زيستي و غيرزيستي و افزايش کيفيت محصول لازم است. در سالهاي اخير پيشرفتهاي تحسين برانگيزي که در زمينهي زيست شناسي مولکولي و بيوتکنولوژي صورت گرفته، ابزار قدرتمندي را براي پژوهشهاي ژنتيک تفصيلي گياهان عالي از جمله گياهان زراعي فراهم کردهاند. شايد اساسيترين و مفيدترين اين ابزار نشانگرهاي DNA باشند که همان تفاوتهاي قابل ثبت رديفهاي بازي DNA موجود بين دو يا چند نمونهاند. امروزه اطلاعات به دست آمده از نشانگرهاي DNA کاربردهاي بسياري دارند، که عمدهترين آنها در پزشکي قانوني، طبقهبندي موجودات زنده و اصلاح نباتات است (نقوي

دیدگاهتان را بنویسید

Close Menu