دستيابي به توليد سیب زمینی ترا ريخته مقاوم به بید سیب زمینی با استفاده از فناوري مهندسی ژنتیک در پژوهشكده بيوتكنولوژي وزارت كشاورزي

بيد سيب‌زميني يكي از مهمترین آفات سيب‌زمينی در دنیا و از جمله ايران است. لاروهای این آفت با آلوده سازی و تغذيه از بوته ها و غده هاي سيب زميني در مزارع و انبار، ميزان محصول را هم از نظر کمي و هم کيفي به شدت کاهش مي دهد. متأسفانه، این آفت امروزه اکثر مناطق توليد سيب زميني ايران را آلوده کرده و خسارات فراواني را (بیش از 16%) هم باعث مي شود. از آنجا که اصلاح ارقام سيب‌زميني مقاوم به بيد سيب‌زميني با روش‌هاي سنتي چندان موفقیت آمیز نبوده است به همین دلیل يکی از بهترين راههای مبارزه بر عليه اين آفت، استفاده از روشهای بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک و تولید گیاهان تراریخته است. در این دستاورد تحقیقاتی، یکی از ژنهای مقاومت به این آفت با استفاده از روشهای مهندسی ژنتیک وارد یکی از ارقام مهم زراعی سیب زمینی شده است. آزمایشهای گلخانه ای نشان داده که این گیاهان مقاومت بسیار بالایی (در حدود100%) به آفت از خود نشان می دهند. با توجه به اینکه روش مرسوم برای کنترل این آفت در مزارع سیب زمینی ایران استفاده از سموم شیمیایی می باشد، استفاده قانونمند از این محصول جدید خواهد توانست ضمن کاهش مصرف سموم شیمیایی، موجبات کاهش خسارات زیست محیطی و بهداشتی ناشی از مصرف سموم شیمیایی را به حداقل برساند. سیب زمینی تراریخته مقاوم به بید دستاوردی جدید از فعالیتهای تحقیقاتی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی است که به جامعه علمی و کشاورزی ایران تقدیم می گردد. اين پروژه در طول 3 سال اخير تعريف و به مرحله اجرا در آمده است.

مجري : دكتر حسن رهنما

در دستاوردی جدید، محققان کشور در پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ايران توانسته اند با استفاده از روشهای نوین مهندسی ژنتیک و با انتقال ژن بی تی به گیاه سیب زمینی، این محصول مهم زراعی را در مقابل یکی از مهمترین آفات آن بطور کامل مقاوم نمایند. آزمایشهای انجام شده در سطح گلخانه، مقاومت صد در صد این گیاهان را در مقابل این آفت نشان داده است. با وجود تلاشهاي گسترده ای که در جهت کنترل آفات با استفاده از آفت کشهای شیمیایی صورت گرفته است و هر ساله هم میلیاردها دلار در سراسر جهان صرف مبارزه شیمیایی با آفات می شود اما به دلیل مخاطرات و مضرات استفاده از سموم شیمیایی بر سلامت انسان و محیط زیست، این روشها امروزه چندان مورد پسند نبوده و در بسیاری از موارد کارائی مناسبی هم ندارند. آفت كشهای شیمیایی در بسياري از موارد اثرات جانبي مخربي داشته و در بعضي از موارد آثار سوء آنها بر كشاورزي بيش از خود آفت است. بنابراين، چالش اصلي در حال حاضر اين است كه چگونه مي توان توليد محصولات كشاورزي را با حداقل استفاده از سموم شيميائي افزايش داد. در روشهای سنتی اصلاح ارقام گیاهی، به دلیل محدودیت موجود در استفاده از منابع ژنتیکی، تولید ارقام مقاوم به آفات و بیماریها کارائی چندانی ندارد. پيشرفتهاي جديد در زمينه بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک راهي نوين در زمينه روشهای اصلاح گیاهان فراهم کرده است. با استفاده از این روش محققان می توانند با انتقال ژن یا ژنهای مناسب به گیاهان یک ویژگی خاصی را به گیاه ببخشند. با استفاده از این روشها محققان توانسته اند به انواع گیاهان مقاوم به آفات و بیماریها، گیاهان مقاوم به تنشهای غیر زنده (شوری، خشکی، سرما)، تولید انواع پروتئینهای داروئی و صنعتی در گیاهان (تولید واکسنهای مختلف مانند هپاتیت ب در گیاهانی مانند موز و سیب زمینی)، افزایش تولید متابولیتهای داروئی در گیاهان، پاکسازی محیط زیست از انواع آلاینده ها و ...دست پیدا کنند. یکی از کاربردهای مهم مهندسی ژنتیک، تولید گیاهان مقاوم به آفات با انتقال ژن بی تی (Bt) به گیاهان است. امروزه با استفاده از این روش انواع محصولات زراعی مقاوم به آفت تولید شده که سطح وسیعی از مزارع دنیا را به خود اختصاص داده اند. محصولاتی مانند ذرت، پنبه وکلزای مقاوم به آفت از جمله محصولاتی هستند که امروزه به مرحله تجاری رسیده اند. بسیاری دیگر از محصولات زراعی مقاوم به آفت هم تولید شده اند که در انتظار مجوز لازم برای ورود به عرصه مزارع کشاورزی هستند. بيد سيب زميني که از مهمترین آفات سیب زمینی در کشور محسوب می شود، در حال حاضر اکثر مناطق توليد سيب زميني کشور را آلوده نموده است. میزان خسارت ناشی از آن بیش از 16% برآورد می شود. لارو های این آفت با آلودگي و تغذيه از بوته ها و غده هاي سيب زميني در مزارع و انبارها، ميزان محصول را از نظر کمي و کيفي به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. شفيره هاي اين آفت معمولاً در مزرعه روي غده، در سطح خاک، در داخل و روي ساقه، و در انبارها اغلب روي گونی هاي سيب زميني تشکيل مي شوند. آلودگي مزارع با حمله و تخم ريزي حشرات بالغ اين آفت آغاز مي گردد. لاروهای خارج شده از تخم فعاليت خود را با نفوذ به داخل برگ، تغذيه از بافتهای برگ، رگبرگ ها، دمبرگ و ساقه گیاه شروع کرده و با ظهور علائم سوختگي، به هم چسبيدگي و لوله اي شدن برگ ها، باعث ضعف و خشکي بوته هاي سيب زميني مي شوند. لاروها با نفوذ از طريق شکافهاي خاک، آلودگي را به غده ها نيز سرايت مي دهند. ميکروارگانيسم ها نيز از محل ورود لارو به داخل غده ها نفوذ يافته و موجب پوسيدگي غده مي شوند. به همين دليل آلودگي در اثر بيد معمولاً با پوسيدگي و بوي نامطبوع غده ها همراه است.

شکل 1: غده های آلوده به بید سیب زمینی و خسارت ناشی از آن

در حال حاضر براي حفاظت از خسارت اين عوامل بیماری زا، مزارع و انبارهاي سيب زميني به دفعات مورد مبارزه شيميايي قرار مي گيرند. به تجربه ثابت شده است که مبارزه شيميايي با اين آفت به دليل مخفي بودن آن در درون برگ ها، ساقه ها و غده ها و بروز مقاومت سريع به حشره کش ها به تنهايي کافي نيست و بايد با بکارگيري روش هاي تکمیلی با اين آفت مقابله نمود. از طرف دیگر، آثار سوء زیست محیطی استفاده از سموم شیمیائی و تأثیر آن بر سلامتی انسان و سایر موجودات، استفاده از روشهای جایگزین برای مقابله با آفات را ضروری ساخته است. براي دستيابي به چنين هدفي، تولید گياهان مقاوم به آفات و عوامل بیماری زا از طريق برنامه هاي مديريت تلفيقي آفات (IPM) ضروری به نظر می رسد. تولید این محصول جدید نیاز به سمپاشی و هزینه ها و خسارتهای ناشی از آن را به حداقل خواهد رساند. امید است پس از انجام آزمایشهای نهائی مربوط به جنبه های ایمنی زیستی این محصول و کسب مجوزهای لازم و بر اساس قانون ایمنی زیستی بتوان از مزایای آن در عرصه کشاورزی بهره مند شد .

شکل 3: محصول جدید حاصل از مهندسی ژنتیک غده سیب زمینی تراریخته (راست) در مقابل آفت مقاومت کامل نشان داده است. در حالی که غده های معمولی (چپ) خسارت شدیدی دیده است.

شکل 2: محصول جدید حاصل از مهندسی ژنتیک گیاه تراریخته (راست) در مقابل آفت مقاومت کامل نشان داده است. در حالی که گیاه معمولی (چپ) خسارت شدیدی دیده است.

تاریخ درج خبر:16/06/1389
صفحه قبل