|  |
یکی از طرح های برگزیده جایزه بیوتکنولوژی ششمین همایش بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی، مهندسی ژنتیک پنبه برای مقاومت به آفات حشره ای و بیماری قارچی ورتیسیلیوم از پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی بود که به عنوان برگزیده جایزه بیوتکنولوژی دانشگاه تربیت مدرس در ششمین همایش بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران مورد تقدیر قرار گرفت.
کلیه مراحل کشت بافت؛ بهینه سازی مراحل انتقال ژن؛ انتخاب سلول های تراریخته و در نهایت انتقال موفق ژن به پنبه در این طرح در داخل ایران انجام شده است. پس از بهینه سازی نسبت به انتقال ژن های مفید زراعی اقدام و چندین لاین تراریخته مستقل در مراحل پیشرفته تولید و پس از طی مراحل مطالعه آزمایشگاهی؛ انجام آنالیز های مولکولی PCR، سادرن بلاتینگ، وسترن بلاتینگ و RT-PCR، انجام مطالعات گسترده زیست سنجی و بررسی مقاومت گیاهان حاصل در آزمایشگاه و گلخانه تحت نظارت کامل نسبت به کرم قوزه پنبه و بیماری قارچی ورتیسیلیوم مطالعات وراثت و انتقال صفات به نسل های بعدی، گیاه پنبه برای رهاسازی مزرعه ای آماده شده اند.
کرم قوزه و بیماری قارچی Verticillium dahlia و به ترتیب ازمهم ترین آفات و بیماری های قارچی پنبه می‌باشند که سالیانه خسارت زیادی وارد می کنند. هر سال به طور متوسط در سطح 120 هزار هکتار از مزارع پنبه کشور علیه آفت کرم غوزه به دفعات سم پاشی می شود. هزینه هر بار مبارزه حدود 14 دلار در هکتار است. در ایران میزان خسارت ناشی ار بیماری قارچی ورتیسیلیوم 15 تا20 درصد برآورد شده است، که البته در بعضی از سال ها به بیش از 60 درصد هم می رسد. از آنجا که منبع مقاومتی برای این آفت و بیماری در ژرم پلاسم های گیاهی وجود ندارد مهندسی ژنتیک راه‌حلی برای کاهش مصرف سموم و مبارزه با کرم غوزه و بیماری قارچی ورتیسیلیوم است. با استفاده از این فناوری ژن های ضد آفت کرم غوزه cry1Ab از باکتری باسیلوس تورنجینسیس و ژن کیتیناز از لوبیای وحشی جدا و به واسطه آگروباکتریوم به پنبه منتقل شد، پروتئین حاصل از ژن های cry1Ab با اتصال به سیستم های روده ای آفت باعث ایجاد لیز سلولی ودر نهایت مرگ آفت می شود. پروتئین حاصل از ژن کیتیناز هم با اتصال به دیواره های سلول های قارچ و انهدام سلول ها باعث مرگ قارچ می شود. گیاهان تولید شده همگی بارور بودند و هیچ نوع مشکلی در رشد و نمو و سایر صفات آنها مشاهده نشد. بذور حاصله کشت‌شده پنبه و انتقال صفت مذکور به نسل های بعدی در گلخانه تایید شد. آزمایش زیست‌سنجی که توسط لارو کرم غوزه و قارچ Verticillium dahlia روی پنبه تراریخته نسل T2 صورت گرفت نشان داد که این پنبه دارای مقاومت بسیار بالایی در مقابل این آفت و عامل بیماری بوده و تمام لاروهای کرم غوزه وقارچ موردنظر قبل از هرگونه خسارتی از بین می‌رود.
با کشت پنبه تراریخته، دیگر به مصرف سموم شیمیایی که آلوده‌کنندة محیط زیست هستند، نیازی نیست. عدم مصرف سموم، نه‌تنها باعث می‌شود که محیطی پاک و عاری از مواد سمی داشته باشیم، از نظر اقتصادی نیز منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌های مربوطه خواهد شد که هزینه‌هایی نظیر خرید سموم، استخدام سمپاش و آموزش کشاورز برای نحوة استفاده از سموم از جملة آنها خواهد بود. حذف هزینه‌های فوق در نهایت کاهش چشمگیری در هزینه‌های تولید را به همراه دارد. بنابراین دستاوردهای زیست محیطی حاصل از عدم مصرف حدود 400 تن سموم مختلف در کنار چنین کاهش قابل توجهی از هزینه‌های تولید بسیار شایان توجه و ارزشمند می‌باشد.
بعلاوه اگر پنبه تراریخته بتواند عملکرد را به میزان تنها 10 درصد افزایش دهد 21 هزار تن افزایش تولید پنبه دانه می تواند تولید روغن داخلی را سالیانه به مقدار 6/3ـ3 هزار تن اضافه نماید. با این حساب افزایش تولید سالیانه الیاف 9 هزار تن، دارای ارزشی معادل 9 میلیون دلار خواهد بود.
باوجود اینکه تحقیقات نشان داده اند پروتئین Cry1Ab و کیتیناز دارای هیچگونه اثر سمّی بر پستانداران نیست و فقط اختصاصاً علیه حشرات آفت عمل می‌کند.
در حال حاضر، در بین کشور های منطقه فقط مصر توانسته است به فن آوری پنیه Bt دست یابد و ایران تنها کشوری است که توانسته است علاوه بر پنبه Bt، پنبه متحمل به قارچ ورتیسیلیوم نیزتولید کند.
|
|
