اپی ژنتیک

بسم الله الرحمن الرحیم آیا این امکان که برخی صفات اکتسابی از طریق نسل ها منتقل شوند وجود دارد؟ چنین نظری در قرن نوزدهم رایج شد و اولین بار توسط لامارک دانشمند فرانسوی پیشنهاد شد اما این نظریه با پیدایش ژنتیک کلاسیک و تکامل داروینی از اعتبار ساقط شد.آخرین میخ تابوت تکامل لامارکی کشف DNA در سال 1953 بود. به نظر می رسد این مولکول کارآمد و منظم که رمزهایی برای حیات را در توالی بسته بندی شده ای به نام ژن حمل می کند ثابت می کند که تنها یک خصوصیت ژنتیکی مثل رنگ چشم می تواند به ارث برسد. برای دانشمندان علم ژنتیک والدین و اجداد تنها به عنوان افرادی که ژن هایشان را انتقال داده اند اهمیت دارند و نوع زندگی شان در این مورد نقشی ندارد اما گروه دیگری از دانشمندان اکنون دلایل قانع کننده ای ارائه کرده اند که پیشنهاد می کند توارث ممکن است به واقع آنقدر که ژنتیک دان های کلاسیک معتقدند ساخته و پرداخته نباشد. این نظریه اپی ژنتیک نامیده می شود. اپی ژنتیک چیست؟ اپی ژنتیک نظریه ای در زمینه توارث است که می گوید ژن دارای «حافظه ای» برای یک واقعه است. ممکن است دونسل در معرض واقعه یا رخدادی قرار بگیرند و این رخداد در ژن های آن نسل نشان گذاری شود و موضوع برای 4 یا 5 نسل بعد یا بیشتر ادامه یابد.این خود شاخه کاملی از ژنتیک با مفاهیمی گسترده است که اغلب ما در مورد آن چیزی نشنیده ایم. اپی ژنتیک مطالعه چگونگی انتقال اطلاعات از یک سلول بدون رمز گذاری دقیق اطلاعات در توالی DNA است. در عوض ژن ها ممکن است به شیوه های دیگر تغییر یابند یا اصلاح شوند. اپی ژنتیک که به طور تحت اللفظی به معنی روی ژن هااست، اصلاحاتی است که می تواند به صورت حذف یا اضافه شدن مولکول های خاص از DNA باشدو این امر به نوبه خود بر چگونگی تفسیر ژن ها توسط هسته سلول تاثیر می گذارد. نشان گذاری ژنی(Gene Imprinting): در سال 1980 مارکوس پمبری استاد ژنتیک در بیمارستان استریت اورموند یکی از اولین افرادی بود که نشان داد برخی ژن های انسانی به وسیله نشانگر اپی ژنتیکی نشان گذاری می شوند و در نتیجه می توان تعیین کرد که آن ها از کدام والد منشأ گرفته اند.پمبری در حال مطالعه یک بیماری نادر به نام نشانگان انجلمن (Angelman Syndrom) بودکه در آن ، در نتیجه جهش توالی کوچکی از DNA از یکی از کروموزوم ها حذف می شود. مبتلایان به این نشانگان حرف نمی زنند، راه رفتنی خشک و نامنظم دارند و بیش از حد می خندند. پمبری دریافت که این نشانگان زمانی ایجاد می شود که توالی DNA که از مادربه ارث می رسد حذف شود. دیگران نشان دادند که اگر همین توالی از DNAپدر حذف شود باعث ایجاد ناهنجاری کاملا متفاوتی به نام نشانگان پرادر- ویلی (Prader- Willi) می شود که کودکان مبتلا به آن علاقه سیری ناپذیری نسبت به خوردن غذا دارند. اگر این عارضه کنترل نشود باعث می شود که آنها به صورت وسواسی غذا بخورند تا زمانی که از نظر بالینی چاق شوند. مطالعه پمبری نشان می دهد که به نحوی ژن«به یاد می آورد» از کدام والد منشأ گرفته است. در همین زمان دانشمندان متوجه شدند، در حالی که هر سلول در بدن انسان حاوی DNA یکسانی است، ژن های منفرد دارای مکانیسم تغییر وضع دهنده یا سوئیچ کننده ای هستند که به آنها دستور می دهد، خاموش یا روشن باشند. این موضوع مشخص می کند که چگونه یک سلول برای مثال به سلول مغز، چشم یا ریه تبدیل می شود. جهش های اپی ژنتیکی می توانند با تداخل در این مکانیسم سوئیچ کننده از شناسایی شدن یا بروز یک ژن خاص جلوگیری کنند. دکتر ولف استاد دانشگاه کمبریج نشان داد که ممکن است عوامل مداخله گر محیطی یا انسانی با این سوئیچ تداخل ایجاد کرده و به طور مصنوعی آنها را با ایجاد اثراتی طولانی مدت خاموش یا روشن کنند. آزمایشهایی در حال شروع شدن هستند تا نشان دهند که اثرات اپی ژنتیکی واقعا از طریق نسل ها انتقال می یابند. بیوتکنولوژی چیست؟ گستردگی و تنوع کاربردهای بیوتکنولوژی، تعریف و توصیف آن را کمی مشکل و نیز متنوع ساخته است. برخی آن را مترادف میکروبیولوژی صنعتی و استفاده از میکروارگانیسم ها می دانند و برخی آن را معادل مهندسی ژنتیک تعریف می کنند به همین دلیل در اینجا مختصرا اشاره ای به تعاریف متفاوت از بیوتکنولوژی می کنیم که البته دارای وجوه اشتراک زیادی نیز هستند: uf076 بیوتکنولوژی مجموعه ای از متون و روشها است که برای تولید، تغییر و اصلاح فراورده ها، به نژادی گیاهان و جانوران و تولید میکروارگانیسم ها برای کاربری های ویژه از ارگانیسم های زنده استفاده می کند. uf076 کاربرد روشهای علمی و فنی در تبدیل بعضی مواد به کمک عوامل بیولوژیک ( میکروارگانیسم ها، یاخته های گیاهی و جانوری و آنزیم ها) برای تولید کالاها و خدمات در کشاورزی، صنایع غذایی و دارویی و پزشکی. uf076 مجموعه ای از فنون و روش ها که در آن از ارگانیسم های زنده یا قسمتی از آنها در فرایندهای تولید، تغییر و بهینه سازی گیاهان و جانوران استفاده می شود. uf076 کاربرد تکنیکهای مهندسی ژنتیک در تولید محصولات کشاورزی، صنعتی، درمانی و تشخیص با کیفیت بالاتر و قیمت ارزانتر و محصول بیشتر و کم خطر تر. uf076 استفاده از سلول زنده یا توانائی های سلول های زنده یا اجزای آنها و فرآوری و انتقال آنها به صورت تولید در مقیاس انبوه. uf076 بهره برداری تجاری از ارگانیسم ها یا اجزای آنها. uf076 کاربرد روشهای مهندسی ژنتیک در تولید یا دستکاری میکروارگانیسم ها و ارگانیسمها. uf076 علم رام کردن و استفاده از میکروارگانیسم ها در راستای منافع انسان. تعاریف بالا از بیوتکنولوژی هر کدام به تنهایی توصیف کاملی از بیوتکنولوژی نیست ولی با قدر مشترک گرفتن از آنها می توان به تعریف جامعی از بیوتکنولوژی دست یافت. براستی چراچنین است؟ هر چند که با مرور زمان دانشمندان به مفاهیم مشترکی در مورد تعریف بیوتکنولوژی نزدیک شده اند اما چرا هر متخصص و دانشمندی تعریف جداگانه ای از بیوتکنولوژی ارائه می دهد که در جای نیز می تواند صحیح باشد( نه الزاما جامع). علت این حقیقت را باید در ماهیت بیوتکنولوژی جست.بیوتکنولوژی همانند زیست شناسی، ژنتیک یا مهندسی بیوشیمی یک علم پایه یا کاربردی نیست که بتوان محدوده و قلمرو آنرا بسادگی تعریف کرد. بیوتکنولوژی شامل حوزه ای مشترک از علوم مختلف است که در اثر همپوشانی و تلاقی این علوم با یکدیگر بوجود آمده است. بیوتکنولوژی معادل زیست شناسی مولکولی، مهندسی ژنتیک، مهندسی شیمی یا هیچ یک از علوم سنتی و مدرن موجود نیست؛ بلکه پیوند میان این علوم در جهت تحقق بخشیدن به تولید بهینه یک محصول حیاتی(زیستی) یا انجام یک فرایند زیستی نوین و دقیق با کارآیی بسیار بالا می باشد. بیوتکنولوژی را می توان به درختی تشبیه کرد که ریشه های تناور آنرا علومی بعضا با قدمت زیاد مانند زیست شناسی به ویژه زیست شناسی مولکولی، ژنتیک، میکروبیولوژی، بیوشیمی، ایمونولوژی، شیمی، مهندسی شیمی، مهندسی بیوشیمی، گیاه شناسی، جانورشناسی، داروسازی، کامپیوتر و... تشکیل می دهند .تقسیم بندی بیوتکنولوژی به شاخه های متعدد نیز بر حسب دیدگاه متخصصین و دانشمندان مختلف فرق می کند و در رایجترین تقسیم بندی از تلاقی و پیوند علوم مختلف با بیوتکنولوژی استفاده می کنند و نام شاخه ای از بیوتکنولوژی را بدین ترتیب وضع می کنند. مانند بیوتکنولوژی پزشکی که از تلاقی بیوتکنولوژی با علم پزشکی بوجود آمده است یا بیوتکنولوژی کشاورزی که کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی را نشان می دهد. بدین ترتیب می توان ازبیوتکنولوژی دارویی، میکروبی، بیوتکنولوژی دریا، بیوتکنولوژی قضائی یا پزشکی قانونی، بیوتکنولوژی محیطی، بیوتکنولوژی غذائی، بیوانفورماتیک، بیوتکنولوژی صنعتی، بیوتکنولوژی نفت، بیوتکنولوژی تشخیصی و... نام برد. این شاخه های متعدد در عمل همپوشانی ها و پیوند های متقاطع زیادی دارند و باز بدلیل ماهیت همه جانبه بودن بیوتکنولوژی نمیتوان در این مورد نیز به طور قطع محدوده هایی را برای آن تعیین نمود. گستردگی کاربرد بیوتکنولوژی در قرن بیست و یکم بحدی است که اقتصاد، بهداشت، درمان، محیط زیست، آموزش، کشاورزی، صنعت، تغذیه و سایر جنبه های زندگی بشر را تحت تاثیر شگرف خود قرار خواهد داد. بهمین دلیل اندیشمندان جهان قرن بیست ویکم را قرن بیوتکنولوژی نامگذاری کرده اند. تاریخچه بیوتنولوژی ریشه در تاریخ دارد و تکوین آن از سالهای بسیار دور آغاز شده وتابحال ادامه یافته است . در تقسیم بندی زمانی می توان سه دوره برای تکمیل بیوتکنولوژی قائل شد . 1)دوره ی تاریخی که بشر با استفاده ناخودآگاه از فرآیندهای زیستی به تولید محصولات تخمیری مانند: نان، مشروبات الکلی، لبنیات ، ترشیجات و سرکه و غیره می پرداخت . در شش هزار سال قبل میلاد مسیح ، سومریان و بابلیها از مخمرها در مشروب سازی استفاده کردند. مصریها در چهار هزار سال قبل با کمک مخمر و خمیر مایه نان میپختند. در این دوران فرآیند های ساده و اولیه بیوتکنولوژی . بویژه تخمیر توسط انسان بکار گرفته می شد . 2)دوره اولیه قرن حاضر که با استفاده آگاهانه از تکنیکهای تخمیر و کشت میکروارگانیسم ها در محیط های مناسب و متعاقباً استفاده از فرمانتورها در تولید آنتی بیوتیکها، آنزیم ، اجزا مواد غذایی ، مواد شیمیائی آلی و سایر ترکیبات، بشر به گسترش این علم مبادرت ورزید . در آن دوره این بخش از علم نام میکروبیولوژی صنعتی بخود گرفت و هم اکنون نیز روند استفاده از این فرآیندها در زندگی انسان ادامه دارد . لیکن پیش بینی می شود به تدریج با استفاده از تکنیکهای بیولوژی نوین بسیاری از فرآیند های فوق نیز تحت تأثیر قرار گرفته و به سمت بهبودی و کارآمدی بیشتر تغییر پیدا کنند . 3)دوره نوین بیوتکنولوژی که با کمک علم ژنتیک در حال ایجاد تحول در زندگی بشر است . بیوتکنولوژی نوین مدتی است که روبه توسعه گذاشته و روز به روز وسعت بیشتری به خود می گیرد . این دوره زمانی از سال 1976 با انتقال ژنهائی از یک میکروارگانیسم به میکروارگانیسم دیگر آغاز شد . تا قبل از آن دانشمندان در فرآیندهای بیوتکنولوژی از خصوصیات طبیعی و ذاتی(میکرو) ارگانیسم ها استفاده می گردند لیکن در اثر پیشترفت در زیست شناسی مولکولی و ژنتیک و شناخت عمیق تر اجزاء و مکانیس6م های سلولی و مولکولی متخصصین علوم زیستی توانستند تا به اصلاح و تغییر خصوصیات (میکرو) ارگانیسم ها بپردازند . براساس گزارشات سازمان ملل حدود 800 میلیون از جمعیت جهان یعنی 14درصد دچار فقر غذایی هستند که تا سال 2020 به 1 میلیارد نفر خواهد رسید تخریب روزافزون جنگل ها، مراتع و فضای سبز، گسترش بیابان ها، نابودی گونه های متنوع گیاهی و جانوری، مقاوم شدن آفات و عوامل بیماریزا به سموم و بروز بسیاری مسائل جدی دیگر هرروز ابعاد گسترده تری می یابد . از سوی دیگر بشر بااستفاده ی نسبتاً کامل از امکانات موجود امروزه برای افزایش تولیدات کشاورزی با محدودیت منابع روبه روو می باشد. بنابر این رشد سریع جمعیت و محدودیت منابع نسل بشر را با خطر گرسنگی و کمبود امکانات بهداشتی مواجه نموده است . از طرفی فن آوری های سنتی و بومی کشاورزی به مرز محدودیت های خود نزدیک شده اند و انسان نیازمند بکارگیری فن آوری هایی است که از پتانسیل بیشتری برخوردار باشند در چنین شرایطی ، فن آوری هایی مورد نیاز هستند که قابلیت تولید گیاهان ، دام ها و به طور کلی موجوداتی با ویژگی های برتر را داشته باشند ، گیاهانی با قابلیت تحمل به تنش های زیستی و به طور اخص شوری و خشکی تولید کنند ، دام ها را به شیوه ای دقیق و کیفی در مقابل بیماری های مهلک ایمن نماید و در نهایت امنیت غذایی و به تبع آن امنیت اقتصادی و اجتماعی را به ارمغان آورند ، نمونه ی بارز چنین فن آوری هایی ، فن آوری زیستی (بیوتکنولوژی) است که قابلیت بهبود ژنتیک گیاهان زراعی و باغی ،دام ، و به طور کلی سازواره ها (ارگانیزم ها) و ریزسازواره ها (میکرو ارگانیزم ها) را دارا است دست آورد ها و تحولات گسترده ی علمی و تکنولوژیک جهان که در نیمه ی دوم قرن بیستم به خصوص در حوضه ی علوم و فن آوری زیستی به وقوع پیوست نوید بخش توانمندی های جدیدی در این عرصه بود و امروزه امید های فراوانی را در دل دولت مردان کشور های جهان ایجاد کرده است . بیوتکنولوژی و فن آوری ژن با ارائه ی مسیر های راه بردی این امید را به وجود آورده اند که میتوان جهان را از کابوس فقر و گرسنگی رها ساخت و امنیت غذایی و بهداشتی را براب جهانیان به ارمغان آورد . بنابر این بشر امروز با بهره گیری از دانش ژنتیک ، به قابلیت های شگفت انگیز طبیعت و موجودات زنده پی برده و بر آن است تا از همین قابلیت های ذاتی برای رفع معضلات زیستی استفاده کند. بر اساس پیش بینی های بسیاری از متخصصین و صاحب نظران از جمله انجمن بین المللی علم و توسعه جمعیت جهان در سال 2050 به یازده میلیارد نفر خواهد رسید و میزان تولیدات غذایی باید در آن زمان به سه برابر مقدار کنونی افزایش یابد که بدون فن آوری زیستی میسر نخواهد بود . بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک می تواند در جهت بهره وری بیشتر از منابع زیستی ، حفظ محیط زیست و در نتیجه توسعه ی پایدار موثر واقع شود . ابعاد اقتصادی بیوتکنولوژی در حوزه ی کشاورزی : ابعاد اقتصادی بیوتکنولوژی در حوزه ی کشاورزی بسیار چشم گیر بوده است . بسیاری از صاحب نظران معتقدند قرن بیست و یکم ،قرن حاکمیت و شکوفایی فن آوری زیستی است و این فن آوری را عامل دومین انقلاب سبز در آینده به حساب می آورند . به مدد این فن آوری نوین پتانسیل قابل توجهی در علوم زیست شناسی پایه ، صنایع کشاورزی ، پزشکی و دارو سازی ، فرآوری غذایی و صنایع شیمیایی پدید آمده است . کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی بخصوص برای کشور های درحال توسعه چشم انداز روشن و بسیار امیدوار کننده ای ترسیم نموده است . بیوتکنولوژی امکاناتی فراهم می آورد که از طریق روش های سنتی قابل دسترس نیستند لذا بکار گیری این فن آوری در کشاورزی میتواند با هدف بهره وری بیشتر از منابع موجود ، کشاورزی پایدار ، سلامت محیط زیست و در جهت کمک به روشهای به نژادی موثر واقع شود . به طور کلی استفاده از فن آوری زیستی در کنار روش های سنتی باعث تسریع در دست یابی به اهداف به نژادی و تأمین احتیاجات کمی و کیفی بشر در آینده خواهد بود . در عین حال هیچگاه نباید این فن آوری به عنوان جایگزین روش های سنتی و معمول به نژادی قلم داد شود بلکه این دو مکمل یکدیگر هستند. حوزه های مختلف بیوتکنولوژی گیاهی نوین : به طور کلی بیوتکنولوژی نوین از سه ابزار مهم زیر در زمینه ی کشاورزی بهره میگیرد : uf0d8 مهندسی ژنتیک و دی ان ای نوترکیب uf0d8 کاربرد نشانگر های مولکولی (پروتئین و دی ان ای ) uf0d8 کشت سلول ها ، اندام ها و بافت های گیاهی این نوشتار سعی دارد مهم ترین حوزه های کاربرد بیوتکنولوژی گیاهی را در قالب سه مورد فوق الذکر به طور اجمال معرفی کند که میتواند تحلیلی درباره ی ضرورت توجه به این حوضه از تکنولوژی های نو ارائه نماید . باتوجه به اهمیت فن آوری زیستی ابعاد اقتصادی ، اجتماعی و حتی سیاسی شایسته است که مسئولین علمی و سیاسی کشور بیش از پیش به حمایت و سرمایه گذاری در این زمینه توجه نماید آموزش ها و پژوهش های نوین بنیادی و کاربردی در عرصه ی بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک و ارائه ی تمهیدات و راهکار های بهره برداری تجاری از فر آورده های آن اقدام لازم را به عمل آورد . uf0d8 مهندسی ژنتیک و دی ان ای نو ترکیب : مهندسی ژنتیک ، پیچیده ترین شاخه ی بیوتکنولوژی است که روشهای مبتنی بر ژنتیک سلولی و مولکولی ، نشانگر های مولکولی ، کشت سلول و بافت ، میکرو بیولوژی و بیو شیمی را در بر میگیرد . به طور کلی مهندسی ژنتیک شامل استفاده از روشهای انتخاب ژن مورد نظر ، جدا سازی ، خالص سازی ، تکثیر و انتقال ژن ها و ارزیابی بروز آنها در موجود زنده می باشد . این فن آوری امکاناتی را فراهم می سازد که با روش های سنتی امکان پذیر نیست . مهندسی ژنتیک با رفع مشکل محدودیت تلاقی های جنسی توانسته است انتقال مستقیم و سریع ژن های جدید یا تغییر یافته از منابع مختلف شامل گونه های گیاهی ، حیوانات ، باکتری ها ، ویروس ها و قارچ ها به یکدیگر و از جمله گیاهان را فراهم آورد در حالی که اینکار با روشهای معمول و کلاسیک به نژادی امکان پذیر نیست .این فن آوری حتی می تواند ژن های مصنوعی طراحی نماید و به موجودات انتقال دهد. بنابراین تنوع در خزانه ژنی را افزایش دهد. به طور کلی دامنه مطالعات و کاربردهای مهندسی ژنتیک شامل موارد زیر می باشد: 1- مطالعات بنیادی در زمینه ی زیست شناسی پایه و از جمله شناسایی ، جداسازی و شناخت اجزای ژن و عمل آن ها ، چگونگی فعالیت رو نویسی ، ترجمه و بیان ژن ها و بررسی فرآورده های پروتئینی آن ها یکی از مهم ترین نقاط تمرکز مهندسی ژنتیک می باشد 2- تولید کاووشگر های تشخیصی جهت شناسایی توالی های مشابه که در مطالعات بیوتکنولوژی و هم چنین تشخیص صفات از قبیل مقاومت و یا حساسیت به آفات و بیماری ها و شناخت ارقام هر گیاه کاربرد دارد 3- ترا ریزش یا انتقال ژن به روش های مهندسی ژنتیک و تولید گیاهان و جانوان ترا ریخته دارای صفات جدید و یا تغییر یافته امروزه یکی از مهم ترین و کاربردی ترین استفاده های مهندسی ژنتیک در کشاورزی می باشد و گیاهان ترا ریخته میتوانند جهت استفاده های مستقیم یا غیر مستقیم غذا ، علوفه و الیاف به کار روند یا اینکه در برنامه های به نژادی تولید مواد دارویی و صنعتی استفاده شوند . گیاهان ترا ریخته (Transgenic Plants) و اهمیت اقتصادی آنها : فنون دست ورزی ژنتیکی گیاهان در اوایل دهه ی 80 میلادی ابداع گردید و نتایج کاربردی آن از اوایل دهه 90 با ایجاد گیاهان ترا ریخته ی مقاوم به آفات ، بیماری ها و علف کش ها به ثمر نشست . اکنون حدود دو دهه از پیدایش فنون دی ان ای نو ترکیب و مهندسی ژنتیک گیاهی می گذرد . در این مدت سرمایه گذاری های هنگفت و تلاش فراوانی در نقاط مختلف دنیا برای توسعه و بهبود این فنون جهت دستیابی به اهداف مورد نظر به عمل آمد . مهندسی ژنتیک ، انقلاب سبزی را برای بهبود کمی و کیفی محصولات کشاورزی و علیه بشر بر گرسنگی و فقر غذایی بنیان نهاده است . دانشمندان با دست کاری ژن های یک گیاه ، جانور و میکروارگانیسم ، نژاد های ترا ریخته ای از آن را به وجود می آورند که نسبت به نژا طبیعی ، به آفات و بیماری ها و یا سموم مقاوم بوده ، با برخی عناصر غذایی و ویتامین ها را که نوع زبیعی فاقد آن است ، تولید می نماید . لذا این قبیل گیاهان با جانوران ، محصول بیشتر و با کیفیت بهتری تولید می کند . در دهه آینده امید می رود با استفاده از گیاهان زراعی ترا ریخته ، افزایش عملکرد از 10 به 25 درصد برسد . از سالهای 1982 و 1983 که اولین انتقال موفقیت آمیز ژن ها به سلول های گیاهی انجام شد سرعت پیشترفت ایجاد گیاهان ترا ریخته افزایش یافت . اولین آزمایش مزرعه ای گیاهان ترا ریخته در سال 1986 در کشور فرانسه انجام گرفت اما استفاده ی عملی از گیاهان ترا ریخته زمانی آغاز شد که کشور چین تنباکو و گوجه فرنگی ترا ریخته ی مقاوم به ویروس را در پایان سال 1992 برای عرضه در بازار تصویب نمود و سپس گوجه فرنگی با قابلیت انبار داری بیشتر توسط شرکت کالگن آمریکا در سال 1994 معرفی شد . امروزه تولید گیاهان ترا ریخته از عمده ترین کاربرد های بیو تکنولوژی در کشاورزی می باشد . در حال حاظر انتقال ژن از طریق مهندسی ژنتیک و تولید گیاهان ترا ریخته در مواردی همچون مقاومت به آفات ، بیماری ها ، علف کش ها ، بهبود کیفیت پروتئین و روغن و غیره در بیش از 60 گیاه زراعی ، باغی و زینتی حاصل شده است و تعداد آنها با سرعت زیادی روز به روز افزایش می یابد . سطح زیر کشت این قبیل گیاهان در جهان طی سالهای اخیر با روند تصاعدی افزایش یافته و از سال 96 تا 2001 حدود سی برابر شده است . اکنون بیش از 25 درصد سطح کشت جهانی گیاهان تراریخته در کشور های در حال توسعه قرار دارد . شمار کشور هایی که گیاهان زراعی ترا ریخته را کشت میکنند از یک کشور در سال 1992 به چهارده کشور در سال 2002 افزایش یافته است .میزان فروش محصولات گیاهان تراریخته طی سالهای 1995 تا 2000 به سرعت افزایش یافت . بازار جهانی گیاهان تراریخته در سال 2001 از مرز سه میلیارد دلار گذشت پیش بینی میشود که در سال 2025 حدود 6/1 میلیارد نفر در جهان از طریق مهندسی ژنتیک غلات تغذیه خواهند نمود . شرکت زنکا معتقد است که بازار جهانی گیاهان تراریخته در سال 2020 به 75 میلیارد دلار خواهد رسید کاهش هزینه ی کشاورزان از طریق کنترل بهینه ی آفات ، بیماری ها ، علف های هرز ، کاهش مصرف سموم و افزایش کیفیت و کمیت محصول از جمله مزیت های حاصل از کاربرد گیاهان تراریخته (تغییر یافته ی ژنتیک ) می باشد . گیاهان تراریخته ی مقاوم به آفات و بیماریهای شایع و خسارت زا قادر اند خسارات سالیانه ی سی درصدی محصولات کشاورزی را کاهش دهند در نتیجه امروزه شاهد رویکرد کشاورزان در کشورهای صنعتی به سوی کاشت و بهره برداری از این قبیل گیاهان هستیم . کاشت این گونه گیاهان هزینه های مبارزه ی شیمیایی و کاربرد سموم دفع آفات نباتی را کاهش می دهد . از سوی دیگر صدمات وارده به منابع زیستی مثل خاک و آب های زیر زمینی را به حداقل می رساند . مثال هایی از کاهش خسارات آفات : 1- خسارت ناشی از کرم برگ خوار ذرت ، سالیانه معادل 40 میلیون تن است که این میزان قادر به تأمین کالری لازم برای 60 میلیون نفر می باشد . به کمک مهندسی ژنتیک میتوان اینگونه خسارت ها را به حداقل ممکن کاهش داد . 2- تنباکو تراریخته مقاوم به ویروس در چین باعث شد تا عملکرد آن 5 تا 7 برابر افزایش یابد و تعداد دفعات سمپاشی (بر علیه شته های ناقل) 3-2 برابر کاهش یابد. 3- سویا مقاوم به علف کش نیز باعث کاهش 40 -100 درصد از مصرف علف کش می شود. 4- در استرالیا کشاورزان برای مبارزه با شپشکهای نخود فرنگی هرساله حدود 16 میلیون دلار حشره کشهای شیمیایی خریداری می نمایند. این آفت مهمترین عامل کاهش در محصول 100 میلیون دلاری نخودفرنگی استرالیا می باشد. سازمان تحقیقات علمی و صنعتی این کشور با انتقال یک ژن از لوبیا قرمز توانسته است نخود فرنگی تراریخته ای ایجاد نماید که حدود5/99 درصد در برابر حمله شپشک ها مقاومت دارد. زمینه های مختلف کاربرد گیاهان تراریخته: 1- مبارزه با آفات و بیماری ها: یکی از رویکردهای بیوتکنولوژی برای مبارزه با آفات و بیماری های گیاهی، مقاوم نمودن گیاه از طریق دست کاری ژنتیک و انتقال ژن می باشد. تولید گیاهان تراریخته حاوی ژن های تولیدکننده پروتئینهای سمی، که در مقابل آفات خاصی بسیار سمی و موثر بوده و در عین حال برای انسان ، گیاه، حیات وحش و حشرات مفید زیانی ندارند از مثال های کاربردی مهندسی ژنتیک می باشد. استخراج ژن Bt از باکتری Bacillus Thuringiensis و انتقال آن به ذرت ، پنبه و سیب زمینی باعث مقاومت آنها در مقابل حشرات شده است. اکنون میلیاردها هکتار از این گیاهان در تعدادی از کشورهای صنعتی و در حال توسعه جهان کشت می شود. واضح است که این فراوری ها با از بین بردن نیاز به استفاده از سموم شیمیایی ، چه خدمتی به حفظ محیط زیست و صرفه جویی اقتصادی کشاورزان می نماید. انتقال ژن Bt به باکتری خاکزی سودوموناس فلوئورسنس که با ریشه غلات و سویا همزیست می باشد و اضافه کردن این باکتری به خاک می تواند خسارت کرم اگروتیس یا شب پره زمستانی در غلات را کنترل نماید. محققان آمریکایی با انتقال ژن Pin 2 به گیاه برنج باعث مقاوم شدن در برابر حشرات شده اند. انتقال ژن Bt به یک ریزسازواره درونزاد که داخل دستگاه آوندی گیاهان زندگی می کند و تکثیر می شود و آغشته سازی بذور ذرت و برنج با آن ها، موجب کنترل کرم ساقه خوار ذرت و برنج می شود. آزمایشات مزرعه ای نشان داده است که زیرسازواره در خارج از گیاه زنده نمی ماند و به گیاه تلقیح نشده همجوار نیز منتقل نمی شود. بنابراین مشکل زیست محیطی نخواهد داشت. 2- مبارزه با علف های هرز: مهندسی ژنتیک در مبارزه با علف های هرز نیز به کمک کشاورزی آمده است. انتقال ژن های مقاومت به علف کش که منشأ باکتریایی دارند، توانسته است ارقام جدیدی از گیاهان ذرت، پنبه، سویا و کلزای مقاوم به علف کش های مهم همچون رانداپ و باستا را ایجاد نماید.گیاهان تراریخته مقاوم به علف کش اکنون بیشترین سطح زیر کشت جهانی گیاهان تراریخته را به خود اختصاص داده اند. 3- بهبود کیفیت غذایی: تعدادی از ژن های مربوط به کیفیت پروتئین از جمله لگومین در نخود ، فازئولین در لوبیا ، زئین در ذرت ، گلپادین ها و گلوتنین های باوزن مولکولی بالا در گندم شناسایی و همسانه سازی شده اند و در بعضی موارد از جمله در گندم به گیاهان منتقل شده اند . انتقال ژن پروتئین فریتین تحت کنترل یک پیش بر در دانه ی برنج موجب گردید آهن قابل استفاده (فرم فرو) آن افزایش یابد در سوئد ژن هایی به برنج منتقل کرده اند که موجب تولید و ذخیره ی بتاکاروتن در دانه می شود . این ماده در بدن انسان به وبتامین A تبدیل می شود و می تواند به عنوان یک منبع تأمین کننده ی این ویتامین مطرح باشد بدین ترتیب در آینده ی نزدیک دانه های برنج غنی از ویتامین A به یاری کسانی که غذای اصلی آن ها برنج بوده و به دلایلی از فقر این ویتامین رنج می برند خواهد شتافت . 4- تحمل نسبت به تنش های محیطی : حدود 80 درصد اختلاف بین مقدار محصول بدست آمده و محصول مورد انتظار از خسارات تنش های محیطی ناشی می شود .اکثر موفقیت های کاربردی مهندسی ژنتیک در زمینه ی صفات تک ژنی ساده بوده است . اما بسیاری از صفات اقتصادی و مطلوب در کشاورزی از جمله تحمل به تنش های محیطی توسط تعداد زیادی ژن کنترل می شود و کاربرای اصلاح این صفات مشکل می باشد . با این وجود برخی از ژن های مرتبط با تنش های محیطی از قبیل تحمل به سرما ، گرما ، عناصر سنگین ، شوری و خشکی شناسایی و استفاده شده است ولی کاربرد تجاری از آن ها بدست نیامده است به عنوان مثال می توان از انتقال ژن مانیتول (یک ژن باکتریایی ) برای افزایش تحمل به شوری در توتون نام برد همچنین مهندسی ژنتیک توانسته است سیب زمینی و توت فرنگی مقاوم به یخبندان ایجاد نماید . انتقال یک ژن باکتریایی به گیاه تنباکو به بقای آن در محیط شور کمک نموده است . با تولید برنج مقاوم به شوری نیز امکان زیر کشت بردن 5/86 میلیون هکتار از زمین های شور جنوب و جنوب شرقی آسیا فراهم می آید . دانشمندان ژاپنی مشغول تحقیق در مورد تولید نوعی برنج پایدار در برابر خشکی و سرما و مقاوم به بیماری ها هستند . 5- تولید مواد دارویی از گیاهان : به کار گیری فناوری نوین زیستی علاوه بر آنکه در توسعه ی منابع جدید غذایی ، حفظ محیط زیست وغیره منشأ اثرات مفید بوده است در ارائه ی راهکار های نوین و آسان در برقراری و حفظ بهداشت و سلامت بشر نیز موفق عمل نموده است . تولید واکسن های خوراکی و فراورده های دارویی به وسیله ی گیاهان نیز رویداد مهمی است که منجر به افزایش کیفیت زندگی در کشور های عقب مانده خواهد گشت . برای مثال واکسیناسیون افراد در کشور های در حال توسعه نیازمند خرید سالانه ی واکسن از کشورهای صنعتی است و نیاز به سرما یه گذاری های کلان جهت ایجاد زیر ساختارهای بهداشتی و فراهم نمودن تجهیزاتی دارد که دسترسی به آنها سهل و ارزن نیست . اما بیوتکنولوژی گیاهی تونسته است پیشترفت های قابل ملاحظه ای در تولید واکسن های خوراکی در گیاهان زراعی یا میوه جات ایجاد کند . تولید واکسن هیپاتیت B در ذرت و موز و تولید واکسن cholera در سیب زمینی از نمونه های این کاربرد بیوتکنولوژی می باشد اینگونه واکسن های نو ترکیب در مقایسه با واکسن های تزریقی از هزینه ی بسیار کمتری برخوردارند . تغذیه از سیب زمینی تراریخته ی حامل ژن دورگه کلرا انسولین که گلوتامیک اسید دکربوک سیلاز را تولید می کند از ابتلا به دیابت جلوگیری می نماید این مورد در صورت موفقیت میتواند یک روش آسان و ارزان برای جلوگیری از این بیماری باشد . تنباکوی تولید کننده ی هموگلوبین انسانی و ملانین در ایالت کارولینای شمالی آمریکا در حال انجام آزمایشات مزرعه ای می باشد . 6- تولید آنزیم ها و فراورده های صنعتی: در حال حاظر پژوهشگران ، سیستم های ویژه ای برای کنترل ژن های نو ترکیب در داخل گیاهان ابداع کرده اند که آنها راقادر ساخته تا بتوانند ویژگی های مورد نظر را تنها در یک قسمت از گیاه به وجود آورند به صورتی که بتوان از یک گیاه علاوه بر محصول اصلی و زراعی آن فرآورده های جانبی دیگری نیز بدست آورد . اخیراً نوعی سیب زمینی بوجود آمده است که قابلیت تولید دو نوع محصول ، یکی غذایی و دیگری آنزیمی را تواماً دارا می باشد . آنزیم های صنعتی در بیوراکتور ها تولید می شوند اما تولید آنها بدین روش به دو عامل گران قیمت یعنی زمان و نیروی کار وابسته است پژوهشگران معتقداند استفاده از گیاهان به عنوان بیوراکتور ها برای تولید آنزیم ها آسان تر و ارزان تر خواهد بود هزینه ی تولید یک گرم محصول بااستفاده از بیوراکتور با 50 تا 250 دلار است در صورتی که تولید آنزیم در گیاهان کمتر از یک پنی برای هر گرم محصول هزینه در بر دارد . این مسئله تنها به سیب زمینی محدود نمی شود بلکه از گیاهان دیگر به ویژه ذرت نیز می توان برای تولید آنزیم در قسمت های غیر خوراکی آنها استفاده کرد . توجه به این نکته ضروری است که بیش از 120 میلیون تن ساقه ی خشک ذرت و 4 میلیون تن برگ و ساقه ی خشک سیب زمینی در هر سال تولید می شود که می تواند منبعی برای تولید مواد صنعتی باشد . علاوه بر این کشاورزان می توانند با کشت یک گیاه و صرف هزینه ی واحد همزمان دو محصول را تولید کنند که بدین ترتیب افزایش درآمدی بالغ بر 100 تا200 دلار در هر ایکر(واحد سطح) را به دنبال خواهد داشت . همچنین میتوان از تولید آزمایشی پلاستیک توسط گیاه خردل در دانشگاه استنفورد آمریکا و استخراج روغن صنعتی توسط پژوهشگران اسکاتلندی از طریق دستکاری ژنتیکی گیاه Meadow foam نام برد . 7- کاهش نیاز به کود های شیمیایی : در زمینه ی دست ورزی سیستم تثبیت ازت و جذب فسفر و پتاسیم نیز ژن هایی شناسایی و همسانه سازی شده اند و مطالعاتی در حال انجام می باشد . به عنوان مثال ژن های ترانس پورتر فسفات از آرابیدو پپسیس جداسازی و کلن شده اند و وجود چنین ژنی در گوجه فرنگی نیز گزارش شده است . چنین راه برد هایی در آینده می تواند نقش مهمی در حل مشکلات حاصلخیزی خاک و کاهش نیاز گیاهان به کود های شیمیایی ایفا نماید . uf0d8 کاربرد نشانگرهای مولکولی (پروتئین و دی ان ای ) نشانگرهای مولکولی یک وسیله و ابزار مفید و دقیق می باشند که روشهای مبتنی بر استفاده از آن ها به عنوان مکمل روشهای سنتی و کلاسیک در سرعت بخشیدن به برنامه های به نژادی ، افزایش دقت و صرفه جویی در نیروی کار و هزینه ها نقش چشم گیری داررند . پیدایش تکنیک PCR و نشانگر های مولکولی دی ان ای در اوایل دهه 80 میلادی و تکامل تدریجی آن ها به کمک ابداع ابزار ها و وسایل نوین پیشترفته باعث گردید که مفاهیم ژنومیکس ، بیوانفورماتیکس و پروتئومیکس در اواسط دهه 90 به عرصه ی بیولوژی مولکولی وارد شوند و با پایه جدیدی از کاربرد های بیوتکنولوژی نوین گسترده شود . مجموعه ی این دستاورد ها موجب شد که پایان قرن بیستم با اتمام پروژه های بررسی ژنوم چندین موجود و از جمله انسان ، آرابیدوپپسیس و برنج مصادف شود . اگرچه برخی از متخصصین نشانگرهای بیوشیمیایی شامل آیزوزایم ها و پروتئین های کلی و ذخیره ای را که از اواسط دهه 1950 میلادی معرفی شده اند به عنوان نشانگر های مولکولی میشناسند اما امروزه واژه ی نشانگرهای مولکولی بیشتر با نشانگر های دی ان ای مترادف می باشد انواع مختلفی از نشانگر های مولکولی دی ان ای تا به امروز معرفی شده است و دقیق ترین ابزار را برای بررسی ساختار ژنتیکی موجودات فراهم نموده اند . نشانگر های RFLP;RAPD;ESTS;STMS;AFLP;SSR;ALP از مهم ترین نشانگر های دی ان ای محسوب می شود . نشانگر های مولکولی در عرصه ی مطالعات ژنتیک ، سیتوژنتیک ، رده بندی و به نژادی دارای کاربرد های متعددی هستند که دو مورد از مهم ترین آنها به شرح زیر می باشند : 1- بررسی روابط خویشاوندی و روند تکاملی : شناخت تنوع ژنتیکی و طبقه بندی ذخایر توارثی یک امر زیر بنایی و پایه برای طراحی موفق برنامه های به نژادی می باشد و همچنین در آسان نمودن مدیریت حفظ و نگهداری مجموعه های ژنتیکی نقش به سزایی دارد . بررسی های تنوع ژنتیکی و طبقه بندی از طریق نشانگر های مولکولی بطور گسترده ای در سایر کشور ها برای اکثر گیاهان انجام شده است . انجام این کار در مورد ذخایر توارثی گیاهان نیز جنبه ی بنیادی – کاربردی دارد و برای کمک به طراحی برنامه های به نژادی بسیار ضروری است . همچنین میتوان با شناسایی و حذف نمونه های تکراری موجود در بانک ژن از هزینه های اضافی برای تکثیر و نگهداری آنها جلو گیری نمود . 2- تعیین نقشه ی ژنتیکی (جایگاه کروموزومی و پیوستگی ژن ها ) : تعیین نقشه ی ژنتیکی موجودات در مطالعات ژنتیک پایه و به نزادی اهمیت دارد . نقشه یابی و تعیین توالی ژنوم گیاهان همچنین به روشن شدن عمل ژن و تنظیم ابراز آن کمک میکند . امروزه ردیابی صفات مطلوب و سهولت انتخاب به کمک نشانگر ها (MAS or Marker- aided selection) از طریق تعیین پیوستگی (لینکاژ) آنها با صفات مهم زراعی ( کمی و کیفی ) امکان پذیر شده است . این موضوع ، امکان گزینش سریع و دقیق ژنوتیپ های مطلوب را در مراحل اولیه ی رشد فراهم کرده است و طول دوره ی به نژادی را کوتاه می نماید . این مقوله به خصوص طی سال های اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است و موفقیت های زیادی از قبیل تشخیص گیاهان مقاوم به یک آفت یا بیماری که در برنامه های به نژادی و اجرای مقررات قرنطینه ی نباتی اهمیت دارند به دست آمده است . این جنبه ی کاربردی در گیاهان چند ساله و بخصوص درختان که اغلب طول دوره ی جوانی در آن ها زیاد می باشد اهمیت بیشتری دارد و باعث افزایش دقت و صرفه جویی در زمان ، نیروی کار هزینه ها و امکانات مزرعه ای می شود . شناسه های مولکولی برای بسیاری از صفات در گیاهان زراعی توسط انواع مختلف نشانگر های مولکولی تهیه شده است . مثال هایی از پیوستگی نشانگرهای مولکولی بیوشیمیایی و دی ان ای برای برخی از صفات مهم در گیاهان مختبف از قبیل گوجه فرنگی ، گندم ، ذرت ، جو ، سویا ، نخود فرنگی و برنج که در انتخاب به کمک نشانگر ها قابل استفاده هستند وجود دارند انتخاب به کمک نشانگرها به خصوص برای شناسایی صفات کمی و مقاومت گیاهان به آفات و بیماری ها سودمند می باشند . اگرچه روش های مرسوم برای ارزیابی مقاومت به آفات و بیماری ها توانسته اند نتایج بسیار خوبی ارائه دهند ولی اغلب به هزینه و زمان زیاد نیاز دارند . همچنین همیشه گیاهانی هستند که از نظر ژنتیکی حساس هستند اما از بیماریها یا آفات فرار می کند و حساسیت آنها در نسل های بعدی بروز می کند . لازم به ذکر است از اواخر دهه 1980 میلادی شناسایی مکان های ژنی صفات کمی (QTLs)از طریق پیوستگی با نشانگر های مولکولی مورد توجه واقع شده است . بسیاری از مکان های ژنی صفات کمی توسط این نشانگر ها در تعدادی از محصولات زراعی از قبیل گوجه فرنگی ، ذرت ، جو و برنج شناسایی شده اند . نشانگر های مولکولی پیوسته با صفات کمی همچون مقدار مواد جامد در گوجه فرنگی ، برگرداندن باروری و سازگاری وسیع دو رگ و عدم عقیمی ، مقاومت به خشکی ، شکل ریشه ، زمان خوشه دهی و ریزش در برنج گزارش شده اند . همچنین تعیین کیفیت نانوایی گندم و تشخیص گندم نان از گندم دوروم توسط بررسی گلوتنین از پروتئین های ذخیره ای دانه ی گندم امکان پذیر می باشد . uf0d8 کشت سلول ها و بافت های گیاهی : کشف پدیده ی توتی پوتنسی (Totipotency) یا توانایی یک سلول در ایجاد یک موجود کامل باعث شد تا در اواخر دهه 1960 میلادی روش های کشت سلول ، بافت ها و اندام های گیاهی توسعه یابند . این روش ها به نام کشت بافت موسوم می باشند . فنون کشت سلول و بافت در اواخر دهه 70 توسعه یافتند و تکثیر گیاهان با روش مذکور از اوایل دهه 80 میلادی رایج شد . همچنین توسعه ی روش های انتقال ژن و مهندسی ژنتیک و ایجاد گیاهان و جانوران تراریخته بدون فنون کشت بافت و سلول امکان پذیر نبود شناخت سریع کاربرد های وسیع فنون کشت بافت توسط متخصصین موجب گردید تا این فنون به سرعت گسترش یابند . به طوری که شاید امروزه از فعالیت های ساده و معمول بیوتکنولوژی به خصوص برای به نژادی گیاهان بشمار می آیند . بسیاری از کاربرد های کشت بافت گیاهی در زمینه ی اصلاح و بهبود گیاهان کشاورزی از اواخر دهه 1980 میلادی در سطح وسیع جنبه ی کاربردی پیدا نموده اند . برزیل به کمک فنون کشت بافت توانسته است رقم هایی از نیشکر به دست آورد که عملکرد بیشتری دارند و به علف کش نیز مقاوم هستند . کشور مکزیک در زمینه ی کشت بافت برای تولید میوه جات و گل های زینتی برای صادرات فعالیت می کنند . هلند سالانه مقادیر بسیار زیادی بذر سیب زمینی عاری از ویروس و انواع گلهای زینتی را که از طریق ریزازدیادی تکثیر شده اند به کشور های دیگر صادر می کند . برخی از کشور ها از کشت بافت و روش نگهداری بافت های زنده ی گیاهی در شرایط سرمایه زیاد برای استفاده در بانک ژن نگهداری طولانی مدت جهت حفظ ذخایر ژنتیکی گیاهانی که از طریق غیر جنسی تکثیر می شوند و یا نگهداری بذور آنها به روش های معمول در بانک ژن مشکل و پر هزینه می باشد استفاده نموده اند . برخی کاربردهای کشت بافت گیاهی: 1- تولید گیاهان دابل هاپلوئید: لاین های دابل هاپلوئید از طریق کشت اندام های هاپلوئید (دانه گرده، بساک، پرچم و ...) و یا توسط تلاقی های بین گونه ای و بین جنسی(روش حذف کروموزومی) تولید می شوند. این روش ، طول دوره ی به نژادی را از حدود 12-10 سال ( در برنامه های به نژادی سنتی و کلاسیک ) به 7-6 سال کاهش می دهد و لاین های صد درصد خالص ( هموزیگوس ) ایجاد می نماید . بنابراین روش دابل هاپلوئیدی می تواند سریع تر از روش های سنتی رقم جدید را معرفی نماید . تولید رقم های دابل هاپلوئید در گندم ، جو ، برنج ، کلزا و سیب گزارش شده است . در چین رقم های جدید برنج دابل هاپلوئید حاصل از کشت دانه ی گرده و بساک در سطح میلیون ها هکتار کشت می شوند 2- ریز ازدیادی و تکثیر انبوه گیاهان : ریز ازدیادی و تکثیر سریع و انبوه ژنوتیپ های مطلوب و تولید گیاهان یکسان عاری از بیماری از طریق کشت بافت و اندام های مختلف گیاهی در بسیاری از گیاهان مهم اقتصادی امکان پذیر می باشد . 3- تنوع سوماکلونال: القای تنوع رویشی یا سوماتیکی با هدف ایجاد تنوع جدید و یا انتخاب تنوع موجود و گزینش ژنوتیپ های مطلوب مقاومت به تنش های زنده و غیر زنده ، کیفیت بهتر و غیره در درون محیط کشت انجام می شود . کشت سلول ها و بافت های گیاهی در محیط کشت مصنوعی و در شرایط خاص باعث بروز تغییرات ژنتیکی در آن ها می شود بنابراین جهت ایجاد تنوع و انتخاب گیاهان واحد صفات تغییر یافته و جدید از قبیل گیاهان مقاوم به شوری ، خشکی ، گرما ، سرما و مقاومت به آفات و بیماری ها و یا بهبود کیفیت مواد غذایی از این روش ها استفاده گردیده است که در بعضی از زمینه ها رقم های تجاری نیز تولید شده است . طی دهه اخیر نیز اینگونه پژوهش ها با شدت بیشتر دنبال می شود . با توجه به وجود اکثر مشکلات فوق در کشور به کار گیری این فنون در ایران نیز می تواند پتانسیل اقتصادی قابل توجهی به دنبال داشته باشد از ایجاد رقم های جدید تجاری توسط تنوع سوماکلونال می توان به موارد زیر اشاره کرد : - گوجه فرنگی دارای رنگ ، طعم و بافت عالی که می تواند 10 تا 14 روز پس از برداشت نگهداری شوند . - فلفل شیرین اندازه ی ریز ، بدون دانه ، تغییر درجه ی شیرینی و رنگ قرمز تیره از طریق کشت بساک به مرحله ی تجاری رسیده است . - رقم های هویج و کرفس ترد تر . - یک رقم برنج دیر رس و یک رقم پا کوتاه در ژاپن به دست آمده است . - لاین های متحمل به شوری در برنج ایجاد شده است . - تولید رقم های تجاری دارای صفات مطلوب در سیب زمینی ، نیشکر ، برنج ، ذرت ، جو ، گندم و گوجه فرنگی نیز از این روش گزارش شده است . 4- دورگ گیری سوماتیکی و امتزاج پروتوپلاست : دورگ گیری سوماتیکی و امتزاج پروتوپلاست در جنین ها و گونه هایی انجام می شود که تلاقی پذیری ندارند . این کار به منظور دست کاری گونه های گیاهی و در جهت افزایش تنوع ژنتیک و ایجاد صفات و یا گیاهان جدید و تولید سیبرید ها استفاده میشود . این فنون با رفع محدودیت تلاقی های بین گونه ای و بین جنسی از طریق کشت تخمک نارس یا بالغ ، گرده افشانی در محیط مصنوعی و یا بکار گیری فنون نجات جنین می تواند به عنوان مکمل روش های اصلاح سنتی عمل نماید اگرچه به نژادان امید واری زیادی به این فنون دارند ولی تاکنون موفقیت کاربردی چندانی نداشته است . از جمله صفاتی که در این روش برای انتقال مورد توجه هستند می توان تحمل به تنش های محیطی از قبیل سرما ، شوری ، خشکی و مقاومت به آفات و بیماری ها را نام برد . پومیتو تنها گیاه جدیدی است که از طریق انتزاج پروتوپلاست گوجه فرنگی و سیب زمینی تولید شده است ولی هنوز بهره برداری کشاورزی ندارد . 5- تولید متابولیت های ثانویه : گیاهان در طول زندگی خود برخی از مواد آلی شیمیایی پیچیده تولید می کنند که در رشد و نمو و فعالیت های حیاتی گیاه نقشی ندارند و به آن ها متابولیت های ثانویه گفته می شود . مواد معطر ، مواد موثره ی دارویی ، فرمون ها ، حشره کش ها ، علف کش ها ، قارچ کش ها ، و هورمون های گیاهی از این جمله هستند . تولید انبوه و سریع این مواد پیچیده در مقیاس زیاد از روش های شیمیایی آزمایشگاهی مشکل و یا غیر ممکن می باشد . بیوتکنولوژی و از جمله کشت بافت های گیاهی برای تولید آسان و انبوه متابولیت های ثانویه یک راه حل مناسب و ارزان تر برای این مشکل می باشد . میزان تولید از طریق کشت بافت 3 تا10 برابر بیشتر از کاشت گیاه کامل می باشد . فهرست منابع: 1- نقوی، م.، قره یاضی، ب و ق. حسینی سالکده. 1386. نشانگرهای ملکولی، انتشارات دانشگاه تهران، 324 ص. Sanchez-Perez, R., Ruiz, D., Dicenta, F., Egea, J. and Marinez-Gomez, P. 2005. Application of simple sequence repeat (SSR) markers in apricot breeding:molecular characterization, protection, and genetic relationships. Sci. Hort.103: 305–315. Shiran, B., Amirbakhtiar N., kiani , S., Mohammadi , Sh ., Sayed Tabatabei , E. and Moradi ,T. 2007. Molecular charactrization and genetic relationship among almond cultivars assessed by RAPD and SSR markers. Sci. Hort. 111: 280-292.