دستاوردهای پژوهشگاه در زمینه تولید بذور هیبرید در همایش ملی «زیست فناوری در عصر نوین» ارایه شد.

به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، این همایش سه روزه به همت انجمن بیوتکنولوژی دانشگاه شیراز، طی روزهای دوم تا چهارم خرداد ماه برگزار شد که دو روز اول همایش به صورت برخط و روز سوم به صورت برخط - حضوری (در تالار حکمت دانشگاه شیراز) بود. دکتر مهران عنایتی شریعت پناهی، معاون پژوهشی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی از سخنرانان نخست این همایش بود که در سخنرانی خود به کاربردهای بیوتکنولوژی در تولید گیاهان هیبرید پرداخت. در این ارائه که با همکاری دکتر رسول امیریان از محققان پژوهشگاه صورت گرفت در خصوص فعالیتهای انجام شده و در دست اجرای پژوهشگاه در زمینه تولید بذور هیبرید گیاهانی از قبیل خیار، فلفل دلمه‌ای و کلزا از طریق سیستم هاپلوئیدی، اصلاح معکوس و نرعقیمی با مهندسی ژنتیک توضیحاتی ارایه شد. هم اکنون سالانه بالغ بر یکصد میلیون دلار بذر سبزی و صیفی وارد کشور می شود که این آمار تنها مربوط به واردات قانونی بوده و واردات قاچاق لحاظ نشده است. از طرفی ۹۸ درصد از بذور مصرفی سبزی و صیفی کشور وارداتی است. علاوه بر ارزبری، هیبریدهای خارجی برای شرایط آب و هوایی کشور ما اصلاح نشدهاند و معمولا متوسط مصرف آب آنها بالاست. در گیاهان دگر گشنی مثل ذرت، خیار، سبزیجات و کلزا عمده درآمد شرکتهای به نژادی و اصلاح نباتات از بذور حاصل میشود که این بذور یکبار مصرف هستند و بذرهایی که از کشت بذر هیبرید آنها به دست می آید به هیچ وجه صفات برتر نسل را ندارد و کشاورز ناگزیر از خرید مجدد آنها از شرکت تولید کننده است. برای تولید بذور هیبرید، مهم ترین مسئله، داشتن فناوری تولید لاینهای اینبرد است. دسترسی به لاینهای اینبرد والدینی بذور هیبرید تجاری مطلوب در سبزیجات از شرکتهای خارجی تولید کننده بذور تقریبا غیر ممکن است. این در حالی است که با استفاده از سیستم هاپلوئیدی و اصلاح معکوس امکان دسترسی به لاینهای اینبرد والدینی وجود دارد. به نژادی از طریق سیستم هاپلوئیدی فصلی جدید در برنامه های اصلاحی است که به دلیل تولید لاینهای کاملا خالص ازنسل یک تلاقی خاص طی یک مدت بسیار کوتاه بر روشهای سنتی کاملا برتری دارد. این کار با تولید گیاه هاپلوئید و به دست آوردن لاینهای کاملا خالص دابل‌هاپلوئید از طریق دو برابر کردن تعداد کروموزومهای آنها میسر است. برای تولید هاپلوئیدها در گیاهانی چون کلزا و فلفل دلمه ای، استفاده از روش کشت میکروسپور (آندروژنز) یکی از کاراترین و معمولترین روشهای ایجاد گیاه هاپلوئید است؛ بدین ترتیب که میکروسپور (دانه گرده نارس در مرحله ابتدائی نمو) را در محیط درون شیشه قرار داده و از طریق تنش القایی نظیر دمایی، غذایی و شیمیایی مسیر نمو آن از تولید دانه گرده به سمت جنین زایی و ایجاد گیاهچه هاپلوئید و در ادامه تولید گیاه دابل هاپلوئید تغییر داده می شود. اما در خیار برای تولید گیاه هاپلوئید، دانه های گرده را با قرار دادن در معرض پرتوهای گاما عقیم کرده و از آنها برای گرده افشانی گیاهان هدف استفاده می‌ شود. حاصل این فرایند جنین هاپلوئیدی است که فاقد ژنوم گیاه پدری می باشد. در ادامه جنین را اصطلاحا نجات داده و اقدام به تولید گیاه هاپلوئید میشود که در تولید لاین اینبرد قابل استفاده است. با استفاده از فرآیند اصلاح معکوس، این قابلیت وجود دارد که در تمام گونه ها از گیاهان هتروزیگوس جهت ایجاد والدین خالص استفاده شده و با تلاقی این والدین خالص، گیاه هتروزیگوس باز تولید شود. قدم اول در اصلاح معکوس، توقف کراسینگ آور (CO) در گیاه هتروزیگوس و جلوگیری از نوترکیبی کروموزومها با روشهای دستکاری ژنتیکی (خاموش‌سازی ژن DMC1) است. در قدم بعدی با کشت اسپورها در محیط کشت مصنوعی، گیاهان هاپلوئید تولید شده و سپس توسط تیمار با کلشیسین گیاهان دابل هاپلوئید (DH) ایجاد می‌شوند. در نهایت با انتخاب گیاهان DH مکمل، باز تولید گیاه هتروزیگوت اولیه از طریق بذر برای نسل های متوالی فراهم میشود . این فناوری در گیاه خیار منجر به دستیابی به گیاهانی با خاموشی ژن DMC1 شده است.