پاورپوینت اصلاح نباتات و مهندسی ژنتیک گیاهی

مقدمه:
اصلاح نباتات به عنوان یکی از بنیادی ترین شاخه های علوم کشاورزی، در پی دگرگونی هدفمند ویژگی های ژنتیکی گیاهان زراعی و زینتی شکل گرفته است؛ فرایندی که با تکیه بر تنوع ژنتیکی، انتخاب ارقام برتر و به کارگیری روش های نوین زیستی، مسیر تولید پایدار و با کیفیت محصولات کشاورزی را ترسیم می کند. افزایش عملکرد در واحد سطح، ارتقای ویژگی های کیفی، سازگاری با شرایط متغیر محیطی و تأمین نیازهای رو به رشد جمعیت انسانی، از مهم ترین محورهایی هستند که در بطن این حوزه جای می گیرند و جهت گیری پژوهش های ژنتیکی و زراعی را تعیین می کنند. جابه جایی ارقام اصلاح شده میان کشورها و مناطق مختلف نیز سبب گسترش دامنه تنوع تولید و شکل گیری الگوهای نوین بهره برداری از منابع گیاهی شده است؛ روندی که در نهایت به بهبود کمیت و کیفیت فرآورده های کشاورزی می انجامد.

تمرکز بر بهبود کیفیت محصولات، تنها به ویژگی های ظاهری محدود نمی شود، بلکه ترکیب های تغذیه ای، قابلیت نگهداری، مقاومت پس از برداشت و ویژگی های صنعتی را نیز در بر می گیرد. هم زمان، افزایش تولید در واحد سطح به منزله پاسخی علمی به محدودیت منابع آب و خاک مطرح است؛ موضوعی که با انتخاب ژنوتیپ های پرمحصول، اصلاح ساختار فیزیولوژیک گیاه و مدیریت کارآمد صفات کمی دنبال می شود. در کنار این موارد، مقاومت به آفات و بیماری ها جایگاهی تعیین کننده دارد، زیرا پایداری تولید وابستگی مستقیمی به کاهش خسارت های زیستی دارد. همچنین مقاومت به تنش های محیطی نظیر خشکی، شوری، سرما و دمای بالا، افق تازه ای در سازگاری گیاهان با تغییرات اقلیمی ترسیم کرده و اهمیت اصلاح ژنتیکی را دوچندان ساخته است.

گسترش فناوری های سلولی و مولکولی، چشم انداز اصلاح نباتات را از روش های کلاسیک فراتر برده است. تولید گیاهان هاپلوئید و دابل هاپلوئیدی امکان تثبیت سریع صفات مطلوب را فراهم می سازد و مسیر دستیابی به لاین های خالص را کوتاه می کند. اینتروگرسیون به عنوان ابزاری برای انتقال ژن های ارزشمند از گونه های وحشی به ارقام زراعی، تنوع ژنتیکی قابل توجهی ایجاد می کند و دامنه انتخاب را گسترش می دهد. القای موتاسیون نیز با ایجاد تغییرات هدفمند در ماده ژنتیکی، منبعی تازه از تنوع فنوتیپی پدید می آورد که می تواند صفات نوظهور و سازگار با شرایط خاص محیطی را آشکار سازد. در این میان، هیبریداسیون همچنان یکی از ستون های اصلی اصلاح گیاهان به شمار می رود و با ترکیب ژنوم های متفاوت، زمینه بروز برتری دورگه ای و افزایش عملکرد را فراهم می آورد.

کشت بافت گیاهی افق دیگری در تکثیر، نگهداری و دست کاری ویژگی های ژنتیکی ایجاد کرده است. باززایی گیاه کامل از سلول یا بافت تمایزنیافته، امکان تولید انبوه گیاهان یکنواخت و عاری از عوامل بیماری زا را فراهم می کند و در عین حال بستری برای تولید ترکیب های شیمیایی ارزشمند در سطح سلولی به وجود می آورد. فناوری پروتوپلاست فیوژن نیز با حذف دیواره سلولی و ادغام مستقیم محتویات ژنتیکی، راهی متفاوت برای ایجاد ترکیب های ژنی جدید ارائه می دهد؛ مسیری که محدودیت های تلاقی جنسی را کنار می زند و گونه های نوپدیدی با ویژگی های متمایز شکل می دهد. تغییر در سطح پلوئیدی، شامل اتوپلی پلوئیدی، آلوپلوئیدی و آنیوپلوئیدی، ابعاد تازه ای از تنوع ژنتیکی را نمایان می سازد و می تواند اندازه اندام ها، قدرت رشد و ویژگی های متابولیکی گیاه را دگرگون کند.

ورود مهندسی ژنتیک گیاهی، مرحله ای نوین در تحول اصلاح نباتات محسوب می شود؛ مرحله ای که در آن انتقال مستقیم ژن های مشخص، تنظیم بیان ژنی و طراحی صفات مطلوب با دقتی بی سابقه انجام می گیرد. این رویکرد، مرزهای سنتی اصلاح را جابه جا کرده و امکان ایجاد گیاهانی با مقاومت بالا، کیفیت تغذیه ای ارتقایافته و سازگاری گسترده با شرایط محیطی را فراهم آورده است. پیوند میان دانش ژنتیک مولکولی، بیوتکنولوژی و علوم زراعی، ساختاری یکپارچه پدید آورده که آینده تولیدات کشاورزی را بر پایه نوآوری های علمی استوار می کند و مسیر تحول پایدار در بهره برداری از منابع گیاهی را استمرار می بخشد.

فهرست مطالب :
هدفهای کلی اصلاح نباتات
عمدترین اهداف اصلاح نباتات
۱- بهبود کیفیت
۲- افزایش تولید در واحد سطح
۳- مقاومت به آفات و بیماری
۴- مقاومت به تنشهای محیطی
تولید گیاهان هاپلوئید و دابل هاپلوئیدی
اینتروگرسیون
اصلاح گیاهان با استفاده از موتاسیون
هیبریداسیون
کشت بافت گیاهی
کاربردهای کشت بافت های سلولی
۱- تولید مواد شیمیایی
۲- گیاهان عاری از عوامل بیماریزایی گیاهی
پروتوپلاست فیوژن
اتو پلی پلوئیدی
آلوپلوئیدی
آنیوپلوئیدها
مهندسی ژنتیک گیاهی