حدود۴۰سال از شروع مبارزه بیولوژیک در جهان می گذرد،اما مبارزه بیولوژیک در ایران بجز در چند مورد محدود

حدود۴۰سال از شروع مبارزه بیولوژیک در جهان می گذرد،اما مبارزه بیولوژیک در ایران بجز در چند مورد محدود ،هنوز از چهار چوب برنامه تحقیقاتی فراتر نرفته وحتی برنامه تدوین شده ای نیز برای استفاده عملی از نتایج بدست آمده از تحقیقات انجام شده در دست نمی باشد.یکی از محدود مبارزه بیولوژیکی که در سالهای اخیر در کشور ما بصورت گسترده صورت می گیرد استفاده از زنبورهای تریکوگراما است.(۱)

در برنامه های مبارزه بیولوژیک با آفات مختلف، زنبورهای گونهTrichogramma از شهرت جهانی برخوردار است.این زنبور تخم تعداد زیادی از آفات مهم از راسته پروانگان را پارازیت می نماید.

در تریکوگراما بعلت ویژگیهای خاص زندگی ونیز کوتاه بودن دوره تکاملی یک نسل وامکان تکثیر انبوه آزمایشگاهی روی تخم آفات انباری می توان برای تکثیر انبوه وکاربرد آنها مشابه یک کالا صنعتی برنامه ریزی کرد. گونه های زنبور تریکوگراما علاوه برتخصص میزبانی، در طبیعت میتوانند برای بقای نسل خودازمیزبان های متعدد دیگر استفاده نمایند. همچنین می توان آنها را در شرایط خاص برای دوره های طولانی ذخیره کرد.(۳) حفظ کیفیت زنبورهای تولیدی بسیار ضروری و حیاتی است یکی از عواملی که می تواند در کارآیی زنبور تریکوگراما مهم باشد،تحمل زنبور به شرایط نامساعد محیطی ،مانند درجه حرارت می باشد. بنابراین می توان با توجه به شرایط آب وهوایی وتغییرات درجه حرارتی موجود در اکوتیپ های غالب هر منطقه که دارای فعالیت تخم ریزی بالا و از یک جامعه حشرات ماده فعال می باشند در درجه حرارت پایین در دوره هایی از هوای سرد ، انتخاب نمود.(۱)

از نکات دیگر اینکه سمپاشی ها می تواند بر این دشمنان طبیعی اثرات سوء بگذارد همینطور زمان ونحوه شخم ،از بین بردن بقایای محصول،کاشت محصول در اراضی یکپارچه و از بین بردن مکانهای زمستانگذرانی دشمنان طبیعی مانند پرچینها ورستنیها اطراف مزرعه سبب کاهش آنها و اثرات منفی بر جمیعت آنها میشود.(۵)

با توجه به منابع وسیع علمی ،بازدید از مراکز عمده تولید و کاربرد تریکوگراما در دنیا و تحقیقات منسجم ومداوم گروه مبارزه بیولوژیک که در شرایط آزمایشگاهی و صحرائی انجام گردیده است،بهترین روش تولید انبوه وکاربرد زنبورهای تریکوگراما و میزبان واسطه آن، پروانه بید غلات متناسب با شرایط وامکانات موجود و نیازهای کشور انجام و وسایل مربوطه طراحی و ساخته شده است که در سطوح وسیع مورد بررسی و کاربرد قرار گرفته اند.(۳)


تریکو گراما:
زنبورتریکوگراما ازبالا خانواده Chalcidoidae ،خانواده Trichogrammatidae و جنس Trichgramma می باشد. این پارازیتوئید تخم تعداد زیادی از پروانه های زیان آ ور را پارازیته می نماید. در شرایط طبیعی گونه های تریکوگراما دارای ویژگیهای بیولوژیکی خاص بوده و ترجیحا میزبان در آنها مشاهده می شود. بطوریکه گونه T.minutum روی تخمهای آفت آگروتیس که تخم هایش را روی گیاهانی مانند توتون وپنبه قرار می دهد فعالیت کرده وارتفاع پرواز این گونه تریکوگراما در ارتفاع کم ونزدیک سطح خاک است.در صورتیکه گونه T.embryophagum روی تخم آفاتی نظیر کرم سیب وکرم گلوگاه انار در میکروکلیمای خاص قارچ درختان میوه فعالیت می کند.

علیرغم تنوع وتخصص میزبان، گونه های زنبور تریکوگراما در شرایط خاص می توانند تخم اکثر پروانه ها را پارازیته نمایند.

تریکوگراماها انگل تخم پروانه های دیگرمانند کرم ساقه خوار برنج، کرم ساقه خوار ذرت، کرم سبز برگ خواربرنج، کرم غوزه پنبه را قبل از بروز خسارت آفت روی گیاه، تخم ها را مورد حمله قرار داده وفاسد می نماید.(۳)

از ویژگی های زنبور تریکوگراما کوتاه بودن دوره رشد ونمو در حرارت ورطوبت مناسب است.تکثیر انبوه زنبور تریکوگراما در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد با میانگین میزان تخم ریزی ۳۸/۴۶ عدد برای هر زنبور ودرصد خروج۷/۹۸در صد در مقایسه با درجه حرارت ها از راندمان بالایی برخوردار است . تنها مشکل تولید انبوه در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد ، دوره ی طولانی چرخه ی رشدی که۱۷روز می باشد که خود فاکتور مفیدی است زیرا می توان برای مدت طولانی زنبور را نگهداری کرد وبرای رفع مسئله می توان تخم پارازیت شده را بعد از سه روز به محیطی در دمای ۲۵ و ۳۰ درجه سانتیگراد انتقال داد که در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد دوره رشدی۱۲ تا۱۰ روز ودر دمای ۳۰سانتیگراد دوره رشدی به ۹ تا۷روز می رسد.

پرورش زنبور تریکوگراما با میانگین طول عمر ۸۲/۱۳ روز در ۱۵درجه سانتیگراد بالاترین میانگین طول عمر است ولی چون در این دما تلفات زنبور بالاست برای تخم ریزی زنبور ماده توصیه نمی شود.(۱)

در طبیعت هنگامی که درجه حرارت کاهش می یابد زنبورها به پشت برگ رفته ودر سایه تخم ریزی می کنند.

در دمای ۳۵درجه سانتیگراد هر چند دوره رشدی زنبور تریکوگراما به مقدار۸ تا۶ روز می رسد اما دمای مناسبی نیست چون از پایین ترین طول عمر (یک روز) وپایین ترین تخم ریزی ودر صد خروج بر خوردار است.تعداد تخم تریکو گراما که در داخل میزبان خود می گذارند متناسب با اندازه میزبان متغییر است به طوریکه در تخم بید غلات فقط یک تخم وتخم کرم غوزه پنبه بین ۴-۲ عدد تخم در یک تخم می گذارد. حداقل درجه حرارت قابل تحمل برای گونه های مختلف متفاوت است. شدت فعالیت وباروری زنبورها با بالا رفتن درجه حرارت افزایش می یابد وحرارت مناسب برای گونه ها متفاوت است.

شرایط وتغییرات فصلی آب و هوایی هر منطقه بر توانایی گونه های تریکوگراما بسیار موثر است به ویژه این شرایط بر تعداد نسل های زنبور در سال تاثیر مستقیم دارد.برای مثال در اروپا گونهT.cacaecia دو نسل در سال دارد در حالی که تعداد نسل گونه های تریکوگراما در نواحی تروپیک به ۵۰ نسل در سال می رسد.

http://www.berenge.com/Articles/Sick/Sick18/image005.jpgدرجه حرارت روی نسبت جنسی با تاثیر منفی روی خاصیت حیاتی اسپرم موثر است وبه طور کلی فعالیت جنسی زنبورهای تریکوگراما در حرارت بالای ۳۵ درجه سانتیگراد کاهش می یابد واز ۱۴درجه سانتیگراد نیز تخم ریزی کاهش یافته ودر۱۰ درجه سانتیگراد به کلی متوقف می شود.( ۳)






جمع آوری زنبور تریکوگراما از طبیعت :
هر سال در ماههای تابستان و پاییز مناسب با نوع محصول و شرایط آب وهوایی هر منطقه از کانون طبیعی زنبورهای تریکوگراما که شناسائی شده اند ،زنبورهای طبیعی روی تخم میزبان اصلی جمع آوری و به ا نسکتاریوم منتقل میشوند.

کلیه زنبورهای تولید هر سال را که بیش از ۱۰ الی ۱۲ نسل از آن گذشته باشد باید پس از جمع آوری زنبورهای طبیعی حذف نماییم .مراحل اولیه، تکثیر زنبورهای جمع آوری شده از طبیعت بعلت محدودیت تعداد آنها با ذکر کلیه مشخصات فنی (تاریخ جمع آوری،محل جمع آوری،گیاه میزبان وغیره) در داخل لوله های آزمایش انجام می گردد.

در مراحل بعد در جمعیت های بالاتر تکثیر در لوله های بزرگتر و سپس در جعبه های مخصوص تکثیر (روش آمریکایی) صورت می گیرد.پس از تکثیر زنبور به اندازه کافی می توان آنها را به اطاق های تکثیر انبوه که به روش چینی آماده شده اند منتقل نمود.در کلیه مراحل باید تعداد نسل های زنبور که تکثیر می شوند دقیقا تعیین و ثبت گردند. هم چنین ضمن فراهم نمودن شرایط مناسب تکثیر از نظر حرارت،رطوبت،نور و آب قند ۲۰ در صد

برای تغذیه زنبورها، در صد افراد نر و ماده و در صد افراد بی بال در هر مرحله پرورش باید مشخص گردد ونتایج در دفاتر مخصوص ثبت شود.
این مرحله از جمع آوری زنبور برای تولید انبوه زنبور تریکوگراما وذخیره سازی آنها برای مصرف سال بعد صورت می گیرد.

روش تکثیر انبوه زنبورهای تریکوگراما:
در تولید انبوه زنبورتریکو گراما می توان از تخم حشرات میزبان آزمایشگاهی مختلف استفاده کرد. مهمترین میزبان آزمایشگاهی برای تولید انبوه عبارتند از:
Sitotrga cerealella بید غلات
Ephestria kuhniella پروانه آرد
Corcyra cephalonica پروانه آرد برنج
Galleri melonella پروانه بزرگ موم

در دنیا از تخم بید غلات بعلت تولید آسان،کیفیت تخم هم چنین ارزان بودن هزینه های تولید در اکثر مراکز تولید انبوه زنبور تریکوگراما استفاده می شود.

بید غلات:
این حشره پروانه کوچکی است برنگ طلائی،اندازه بالهای آن درصورت باز ۱۱ تا ۱۹ میلیمتر می باشد. تخم های آن تخم مرغی شکل وبرنگ شیری است.وبا رشد جنین تدریجا قرمز آجری می شود. در یک گرم تخم بید غلات حدود ۵۰ هزار تخم وجود دارد.

تکثیرازمایشگاهی بیدغلات:
برای تکثیر آزمایشگاهی بید غلات مراحل اجرای عملیات شامل:آماده کردن تخم بید غلات،آماده کردن جو،آلوده سازی جو،مراحل تکامل لاروی درون دانه،پروانه گیری ومراحل تخم گیری میباشد.

آماده کردن تخم بید غلات:
برای آلوده سازی وتکثیر آزمایشگاهی بید غلات از تخم های جنین دار که۲۴ تا۴۸ ساعت از عمرشان می گذرد ودر صورت در دسترس نبودن تخم تازه می توان از تخم ذخیره شده در۹ درجه سانتیگراد ورطوبت۸۵در صد که حداکثر ۴ هفته از عمر آنها می گذرد استفاده نمود. نکته ی مهم این که ذخیره سازی تخم بید غلات در درجات کمتر از ۹ درجه سانتیگراد و رطوبت کمتر از ۸۵در صد موجب تلفات جنین تخم می گردد.
به منظور پیشگیری از آلودگی کنه های مختلف،ضد عفونی تخم های بید غلات با محلول فرمالین ۱۰در صد به مدت ۴ دقیقه کاملا ضروریست.سپس به مدت ۱۰دقیقه تخمها را کاملا با اب شستشومی دهیم. تخمهای ضد عفونی شده را پهن کرده وپس از خشک کردن جهت آلوده سازی استفاده می کنیم. در صورتیکه تخمها روی کاغذ چسبیده باشند همراه با کاغذ ضد عفونی می کنیم.

آماده ساختن جو جهت آلوده سازی :
در پرورش بیدغلات نوع غله مورد استفاده اهمیت زیادی دارد.براي اقتصادی بودن تولید باید نوع غله ارزان،دارای دانه های درشت با کیفیت غذایی بویژه پروتئین بالا باشد.
انواع غلات موجودمناسب پرورش بید غلات گندم،جو، ذرت،تریتیکاله می باشد.ذرت با داشتن در صد پروتئین بالا برای تکثیر انبوه بسیار مناسب است ولی بعلت مصارف مختلف آن در تغذیه انسان و دام وهم چنین گران بودن استفاده ازآن توصیه نمی شود.
تریتیکاله بعلت داشتن پروتئین بالاتر نسبت به گندم و جو میزان بالای تولید در هکتار، عدم کاربرد در تغذیه انسان ،خاصیت آردی بالا که موجب نفوذ سریع لاروهای سن اول در دانه می گرددوهم چنین داشتن دانه های درشت که هر دانه می تواند نیاز غذایی دوره لاروی راتامین نمایددر شرایط موجود مناسبترین غله جهت پرورش بید غلات می باشد ولی چون تا تکثیر تریتیکاله در سطح وسیع از جو استفاده می شود لذا در این نشریه از جو نام برده می شود.در آماده سازی جو برای شروع آلوده سازی باید توجه داشت که جو مصرفی کاملا از هر گونه عوامل بیماریزا،آفات و مواد خارجی مانند بذر علفهای هرز و گردوغبار عاری باشد.همینطور در کلیه مراحل نگاهداری جو در انبار قبل از مصرف وقبل از شروع به آلوده سازی باید سعی شود گه از آلودگی غلات جلوگیری گردد.
آفات انباری علاوه بر از بین بردن مقدار زیادی از دانه ورقابت با بید غلات در مراحل تولید انبوه آن، موجب انتقال عوامل بیماریزا وکنه های پرداتور به مراحل مختلف پرورش در تولید انبوه بید غلات می شوند.این امر بدلیل شرایط مناسب انسکتاریوم از نظر حرارت ورطوبت میباشد که خسارت جبران ناپذیری به تولید انبوه وارد خواهد کرد.
بنابراین در مراحل مختلف نگهداری غلات در انبار بوسیله فستوکسین(قرص فسفر آلومینیم)برای هر صد کیلو گرم جو با یک قرص ضد عفونی میگردد.
قرص فستوکسین علاوه بر آفات انباری، پوره و کنه های بالغ را نیز از بین میبرد ولی گاز PH3بر روی تخم کنه ها وسایر آفات انباری موثر نیست پس باید به منظور از بین بردن تخم کنه ها و سایر آفات در کنار ضد عفونی ازحرارت دادن استفاده نمائیم.
البته از نکات مثبت حرارت دادن، موجب از بین رفتن قوه نامیه بذر دانه ها شده وخطر جوانه زدن دانه ها طی مراحل پرورش از بین میبرد.
برای ضد عفونی با حرارت، جو را به مدت ۲۴ ساعت در آون ۶۵-۶۷درجه سانتیگراد قرار می دهیم.سپس شستشوبا آب وبعد به مدت چند دقیقه در محلول ۳تا۴ در هزار پر منگنات قرار داده وسپس در سبد جهت خروج آب اضافی می ریزیم.
همچنین میتوان جو را در درون کیسه های کنفی ۵-۱۰کیلو گرمی ریخته و در آب جوش به مدت ۴۰ تا ۶۰ ثانیه قرارداد.
جو ضد عفونی شده آماده آلوده سازی باید رطوبتی حدود ۱۵در صد داشته باشد.رطوبت بالاتر موجب پوسیدگی و احتمالا جوانه زدن بذر می گرددودر رطوبت پایین تر نفوذ لاروهای سن اول بداخل بذر با مشکل مواجه شده ودر نتیجه تلفات لاروهای سن اول درصد آلودگی بذر شدیدا کاهش می یابد.

آماده کردن اطاق پرورش بید غلات:
کلیه وسایل موجود درمجموع اطاقهای پرورش بید غلات و انبارذخیره سازی جوباید قبل از شروع هر دوره پرورش باترکیبات زیر:آب ۱۰لیتر +ماده سفید کننده ۵۰سانتیمتر مکعب +صابون(پودر شوینده) ۴۰گرم +نفت ۵۰– ۴۰ سانتیمتر مکعب ضد عفونی شود.

 

آلوده سازی جو:
جو را پس از ضد عفونی با رطوبت ۱۵ در صد بوسیله تخم های بیدغلات که ضد عفونی شده اند در سبدهای پلاستیکی یا در سینی های گالوانیزه با ظرفیت ۴ کیلو گرم و ارتفاع ۴-۵ سانتیمتر میریزیم.در صورت ارتفاع بیشتر بعلت تراکم رطوبت و عدم تهویه نفوذ لاروهای سن اول به عمق جو مشکل بوده و هم چنین دانه ها سریعا می پوسند.در ارتفاع کمتر،دانه ها سریعا رطوبت خود را از دست می دهند ونفوذ لاروها مشکل می شود و یا لاروهای داخل دانه بدلیل رطوبت کم از بین می روند. در آلوده سازی باید توجه داشت که تخمها در کل سطح یکنواخت پاشیده شوند تا نفوذ لاروهای جوان به دانه بسهولت انجام گردد.مقدار تخم بید غلات برای هر کیلو جو با توجه به تعداد دانه در هر گرم بین ۵/۱-۱ گرم تغییر می کند.بطور کلی برای هر دانه جو دو تا سه عدد تخم در نظر گرفته می شود.شرایط مناسب برای پرورش لارو در اطاق آلوده سازی ۲۵ تا ۲۳ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۹۰ تا ۸۰ درصد است. درجه حرارت ورطوبت نسبی اطاق پرورش نباید طی مراحل پرورش تغییر نماید.زیرا سبب تلفات در لاروها میشود.

البته لازم بذکر است که در این مرحله هم باید کلیه وسایل کاررا با محلول ذکرشده کاملا شسته وحتی برای از بین بردن تخم آفات بویژه کنه ها آنها را به مدت ۲۴ ساعت در حرارت ۶۷-۶۵ درجه سانتیگراد قرار داده باشیم.

به منظور تسریع در تفریخ تخمها و کوتاه نمودن مرحله پاشیدن تخم تا خروج و نفوذ لاروها می توان تخمهای ضد عفونی شده را در حرارت ۲۵ تا۲۳ درجه سانتیگراد و رطوبت۵ ۹ تا ۵ ۸ % قرار دادو تخمها را قبل از تفریخ لاروها روی جو پاشید.
جو آلوده سازی شده به مدت ۱۰ روز بدون هیچ گونه تغییر باقی می ماند واز روز یازدهم با بهم زدن ملایم توده جو آلوده سازی شده می توان تهویه لازم را درآن انجام داد.
در صور تیکه رطوبت جو تا روز پانزدهم کاهش یابد می توان با پاشیدن آب مقطر روی آن رطوبت لازم را تامین نمود.
در اثر فعالیت حیاتی لاروها از شروع آلوده سازی درجه حرارت در توده جو آلوده شده افزایش یافته و معمولا ۸-۷ روز بعد ازآلوده سازی دمای آن ۱۰- ۸ درجه سانتیگراد افزایش یافته و برای تعیین درجه حرارت باید داخل جو آلوده شده میزان الحراره قرار داد. هم چنین می توان با ایجاد یک سیستم کنترل کننده درجه حرارت بطور خودکار در زمان افزایش درجه ازی شده در حد ۱۵در صد حرارت با روشن شدن دستگاه تهویه گازهای سمی وحرارت اضافی را خارج کرد.

پس ضروریست با بررسی منظم تغییرات درجه حرارت نسبت به تنظیم آن در ۲۵ تا۳ ۲ درجه سانتیگراد و رطوبت . ۹ تا. ۸ درصد ورطوبت جو آلوده سازی اقدام گردد.
بالا رفتن درجه حرارت داخل توده جو آلوده شده موجب ایجاد شرایط مناسب جهت تکثیر کنه های شکاری می شود.

کنه های شکاری در صورت عدم رعایت نکات بهداشتی جمعیت آنها افزایش یافته وتولید را شدیدا به مخاطره می اندازد.مهمترین کنه های شکاری Ventriecasus و Pediculoides می باشد.شکم افراد ماده این کنه ها پس ازتغذیه از مراحل مختلف بید غلات متورم گردیده بطوریکه به سختی حرکت می کند. در پرورش بید غلات به ویژه در مرحله پروانه گیری و آلوده سازی که درجه حرارت جو بعلت فعالیت های حیاتی شدیدا افزایش می یابد تکثیر کنه ها افزایش یافته و میزان تولید بعلت تلفات شدیدا کاهش می یابد. تغذیه کنه ها از کلیه مراحل رشدی بید غلات (تخم،لارو،پروانه)می باشد. همینطور سبب غیر فعال شدن پروانه ها وتلف شدن انها می شود.در شدت آلودگی به کنه بعلت نیش زدن کنه به بدن انسان سبب خارش پوستی می شودکه نشانگر افزایش جمعیت کنه هاست وباید سریعا این جوهای آلوده را حذف کرد.

انتقال جو آلوده سازی شده به اطاق پروانه گیری:
از روز هیجدهم تا بیستم خروج اولین پروانه ها از جو آلوده سازی شده آغاز می گردد، جوهای داخل سینی وسبد را به درون قابهای فلزی از آلومینیم انتقال می دهیم ضخامت جو درون قابها نباید از ۲ سانتیمتر تجاوز کند.وبعد این قابها را دردرون اطاقکهای فلزی(کاور) آویزان نموده ، در درون این کاورها ۱۰ عدد از این قابها جای می گیرد. انتهای این کاورها مخروطی شکل بوده ودر زیر آن ظرفی پلاستیکی نصب می گرددوپروانه ها در آن انباشته شده و سپس روزی سه بار صبح ساعت۶،ظهرساعت ۱۲ وغروب ساعت ۶ بعداز ظهر پروانه های حاصل را جمع آوری می کنیم.مناسبترین درجه حرارت اطاق پروانه گیری طی دوره استفاده از پروانه های در حال تولید ۲۵ تا۲۴ درجه سانتیگراد و رطوبت ۸۵ تا ۷۵ در صد است.در صورتیکه این شرایط محیطی حفظ شود هر دوره پروانه گیری ۳۰-۲۵ روز است.وبه دلیل خطر گسترش کنه های شکارگر دوره پروانه گیری از ۴۵ روز تجاوز ننماید.
در هر کاور حدود ۱۳۰-۱۰۰ کیلو جو آلوده سازی شده قرار دارد و فعالیت حیاتی لاروها باعث افزایش حرارت و گازهای سمی در محیط می شود پس استفاده از تهویه بسیار ضروری است.عدم تهویه موجب تلفات شدید لاروها،شفیره ها، پروانه ها و عقیم شدن پروانه ها وتشدیدکردن فعالیت کنه های شکاری می گردد.همه این موارد خسارت جبران ناپذیری به تولید پروانه ها می زند.
شستشوی اطاقهای پروانه گیری هرصبح وبعدازظهر برای کاهش آلودگی پرزها وفلس ها و کاهش کنه ها ضروری است.
بطور کلی اولین کار روزانه در انسکتاریوم عملیات پروانه گیری است وروزی دوبار در روز صورت می گیرد وعلت آن بدلیل حجم بالای تولید ،سبب مرگ پروانه های طبقه زیرین می شود.


تخم گیری از پروانه بید غلات :
برای تخم گیری از بید غلات آنها را در قیف پلاستیکی میریزند.کف قیف را با توری دانه ریز بطوری که پروانه بتواند براحتی تخم ریز خود را از آن عبور بدهد و تخم ریز خود را روی سطح مقوا و یا کاغذ بگذارد.مناسبترین توری ۸ -۶/۷ نخ در سانتیمتر است.متناسب با ظرفیت هر ظرف باید جمعیت پروانه های بیدغلات طوری تنظیم گردد که با توجه به نسبت پروانه های نر وماده که معمولا ۱ به ۱است در هر سانتیمتر مربع بیش از ۶تا۸ عدد پروانه قرار نگیرد. معمولا هر گرم پروانه بید غلات شامل ۲۵۰ عدد پروانه نر و ماده است.در انتخاب قیف برای تخم ریزی به سخت بودن آن وعدم خم شدن هنگام نصب توری کف آن باید توجه گردد.


اطاق تخم گیری:
اطاق تخم گیری را باید قبل از شروع انبوه با محلول آب ونفت و... کاملا ضدعفونی کرد.برای دوره تخم گیری روزانه هم باید هر روز تجمع پرز و فلس پروانه ها را با آب شستشو داد.
قیف های حاوی پروانه ها را در شرایط مناسب برای تخم گیری در قفسه های اطاق تخم گیری قرار می دهند.مناسبترین درجه حرارت این اطاق ۲۷ تا ۲۵ درجه سانتیگراد و رطو بت ۸۰ تا ۷۰در صد است. تهویه اطاق تخم گیری و جلوگیری از افزایش درجه حرارت در طول عمر پروانه ها و میزان تخم ریزی آنها بسیار موثر است.

تخم گیری:
از پروانه های بید غلات می توان به مدت ۵ – ۳ روز تخم گیری نمود. برای هر ظرف تخم گیری باید تاریخ ان ذکر شود. بطور معمول میزان تخم ریزی پروانه ها در روز اول کم ودر روز دوم حداکثر می با شد. در موقع انجام عملیات تخم گیری باید زیر هود واز ماسک استفلده شود. .در اطاق تخم گیری فقط زمان انجام کار نیاز به نور است. در بقیه زمانها تاریک بودن اطاق تو صیه می شود

تخمها بر روی کاغذ 4A گذاشته میشود و بطور مستقیم در اختیار زنبور قرار می گیرد و در موقع تراشیدن تخم از روی توری ته قیف بوسیله برس نقاشی با دقت صورت می گیرد تا تلفات و له شدن تخم به حداقل برسد.

معملا تخمهایی که روی کاغذ گذاشته می شوند بهترین شرایط را برای استفاده در تکثیر زنبور دارند وتخمهای تراشیده شده بعلت آسیب دیدگی برای آلوده سازی مناسبترند.
در صورتیکه تخمهای تولیدی بیش از نیاز روزانه باشد می توان آنها را در دمای ۹ درجه سانتیگراد و در رطوبت ۸۵ در صد به مدت یک ماه بدون تلفات ذخیره سازی کرد.
در صورتیکه تخم های بید غلات را در یخچال با رطوبت ۸۵ تا ۹۰ در صد و دمای ۱-۳ درجه سانتیگراد قرار دهیم آنها تا ۱۰ روز زنده مانده و بعد از ۱۵ روز قدرت حیاتی خود را از دست می دهد. در صورتیکه تخمها را در دمای ۱۰- الی ۱۵- درجه سانتیگراد ویا بوسیله اشعه ماورا بنفش عقیم کنیم در شرایط ۸۵در صد رطوبت می توانیم تا حدود یک ماه آنها را برای تکثیر زنبور تریکو گراما استفاده کرد.
بطور کلی باید روی بسته های حاوی تخم های بید غلات تاریخ تولید را ثبت کرد.


تکثیرانبوه زنبور تریکوگراما:
با توجه نور گرائی شدید زنبور تریکو گراما از روش چینی برای تولید انبوه استفاده می شود. در اطاق پرورش انبوه زنبور تریکو گراما یک قاب چوبی که متناسب با ظرفیت تولید باشد تهیه می کنیم وروی آن را بوسیله پلا ستیک شفاف می پوشانیم . پلاستیک بایستی کاملا کشیده و بدون موج و چین خوردگی باشد ومنابع نور در پشت این قاب باید با فاصله حدود ۵۰ سانتیمتر نصب گردد که شامل لامپهای فلورسنت ۱۲۰سانتیمتر نور روزمی باشند. تعداد لامپها بین ۱۲ – ۸ عدد که با فاصله مساوی از یکدیگر پشت قاب قرار می گیرند.باید توجه داشت که حرارت ایجاد شده توسط لامپ ها موجب گرم شدن صفحه پلاستیکی نگردد در غیر این صورت تلفات شدید در زنبورها خواهیم داشت ودر بالای لامپها فضای تهویه وخارج شدن گرما وجود داشته باشد.در تامین منابع نور جلب کننده زنبورها باید دقت شود که نور پشت قاب متمرکز بوده ویکنواخت کل سطح را روشن نمایدوهیچگونه انعکاس نور در اطاق ایجادنشودچون سبب پراکنده شدن زنبورها به سمت منابع نوری خواهد شد. برای فراهم نمودن این شرایط معمولا اطراف قاب پلاستیکی را با پارچه سیاه می پو شانند.

روی قاب ایجاد کرده درچند ردیف به فاصله ۴۰ – ۳۰ سانتیمتر ردیفهای سیمی جهت نصب صفحات حاوی تخم تازه بید غلات کشیده می شود. همینطور میزی جهت قرار دادن صفحات کاغذ حاوی تخهای پارازیته با تاریخ های مختلف از مرحله پارازیت تخم تا مرحله آماده شدن زنبور برای خروج متناسب با اندازه اطاق با فاصله۱-۵/. متر از دیواره پلاستیکی قرار داده می شود. کاغذهای حاوی تخم بید غلات را بطور یکنواخت روی سیمهای جلوی نور قرار می دهیم ودروسط صفحات قطرات عسل ویا آب قند ۲۰در صد جهت تغذیه زنبور قرارداده می شود در ضمن صفحه تخمها باید به سمت پلاستیک باشد.

نسبت زنبور به مقدار تخم به مدت زمان مجاورت زنبور و تخم بستگی دارد. در صورتیکه این صفحات حدود ۲۴ ساعت روی تابلو قرار داده شود نسبت یک زنبور ماده به ۵ عدد تخم مناسب می باشد.در صورت کاهش این زمان به۱۲ ساعت نسبت فوق باید به ۲ عدد زنبور برای ۵ عدد تخم تغییر نماید.پس از زمان مزبور تخمهای پارازیته راکه روی آن تاریخ،نسل زنبور ثبت شده است به روی میز منتقل مکنیمتا کلیه زنبورهائی که روی تخم باقی مانده اند به روی پلاستیک بر گردند.

درصورتیکه نسبت زنبور به تخم رعایت گرددمی توان حتی با فواصل ۲ ساعت یکبار عمل پارازیته کردن تخمهای جدید را تجدید نمود همچنین در این روش بعلت فاصله صفحات حاوی زنبور با منابع نور واجبار پرواز آنها از روی میز به سمت منبع نور کلیه زنبورهای ضعیف،بیمار،بی بال حذف می گردند وبا انتخاب زنبورهای قوی در این روش کیفیت تولید دائما بهبود می یابد.

شرایط تولید زنبور تریکو گراما:
مناسبترین درجه حرارت برای تکثیر انبوه زنبور ۲۸ تا ۲۶ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی۰ ۸ تا ۷۰ است،ولی به منظور تکثیر زنبورهایی با پتانسیل بالا که بتوانند شرایط نا مساعد طبیعت را تحمل نمایند باید شرایط اطاقهای پرورش رادر فواصل معین تغییراتی مناسب با شرایط طبیعت ایجاد نمائیم. مثلا برای افزایش تحمل زنبورها به درجات حرارت بالا در روزهای گرم ویا افزایش تحمل آنها به درجات پائین طی شب باید به مدت ۱۰ دقیقه در ساعت ۱۲ هر روز درجه حرارت اطاق پرورش را به ۳۲ درجه سانتیگراد افزایش دهیم و در ساعات شب نیز به مدت ۱۰ دقیقه درجه حرارت رابه ۱۶ درجه سانتیگراد کاهش دهیم. این تغییرات را می توان متناسب با حداکثر و حداقل درجه حرارت شبانه روزی هر منطقه در زمانهای رها سازی زنبور تنظیم نمائیم.برای افزایش کیفیت زنبور تولید شده توصیه می گردد زمان روشنائی و تاریکی در هر ساعت متناسب با طبیعت تنظیم گردد. معمولا این زمان شامل ۱۶ ساعت روشنائی و۸ ساعت تاریکی است.

تعیین جنسیت زنبورهای تریکوگراما:
زنبورهای نر و ماده تریکو گراما را می توان از ساختمان شاخک آنها مشخص نمود. شاخکهای زنبور ماده کوتاه ،خمیده ودر انتها متورم و حالت گرز مانند است،موهای روی بندهای شاخک ظریف و به مقدار کم می با شد. ولی در زنبورهای نر شاخک بلند ودر انتهای شاخک دارای موهای بلند و زیادی می باشد. این اختلاف ساختمانی را می توان به سهولت با بزرگ نمائی ۲۰-۱۰ برابر مشاهده کرد.

آماده سازی زنبور تریکو گراما برای خروج همزمان بعد از رها سازی:
تخمهای پارازیته شده تا مرحله شفیرگی در شرایط ۲۶تا ۲۸ درجه سانتیگراد و رطوبت . ۸ تا.۷ درصد با ۱۶ ساعت روشنائی و۸ ساعت تاریکی نگهداری می شوند. بعد برای خروج همزمان زنبورها آنها را به دمای ۱۷ درجه سانتیگراد انکباتور و شرایط تاریک منتقل می کنیم.
بطور کلی زنبورهای تریکو گراما به نور حساس هستند.در صورتیکه محرک نوری وجود نداشته باشد می توان زمان خروج زنبورها را ۳-۱ روز به تاخیر انداخت.اگر بعد از این زمان شفیره ها را در شرایط ۲۶تا ۸ ۲ درجه سانتیگراد وروشنایی قرار دهیم ۹۳در صد زنبورهای بالغ پس از۴ ساعت خارج می شوند.
درهر دوره پرورش برای کنترل کیفی تولید از تخمهای پارازیته شده در مرحله شفیرگی نمونه برداری می شود و در صد خروج، در صد زنبورهای بی بال،درصد زنبورهای نر و ماده تعیین و ثبت می شود. (۳)

ذخیره سازی زنبورهای تریکو گراما:
زنبورهای تریکو گراما براساس خصوصیات بیوفابریک منحصر به فرد خود در شرایط سرما دارای سازگاری و استعدادزیاد نسبت به متوقف ساختن فعالیتهای حیاتی ونشوو نمای فردی می باشد. لذا از این ویژگی در واحدهای تولید انبوه زنبور تریکوگراما برای نگهدا ری و ذخیره سازی آن در حرارتهای پایین استفاده می شو د.

نکنه قابل ذکر اینست که : دیاپوز(خواب) طولانی بر روی در صد خروج، درصد کارآیی زنبور بر روی نسل بعد و طول عمر زنبور تاثیر سوء دارد.در واحدهای تولید انبوه برای نگاهداری آن در کوتاه مدت از حرارتهای پایین استفاده می شود،تعیین مناسبترین زمان رشدی برای زنده نگهداشتن وسالم ماندن زنبور وجلوگیری از مرگ ومیر و ظهور زنبورهای ناقص و رسیدن به کارایی بهتر زنبور بسیار ضروری است.

زنبورهایی که مدت طولانی تری در سرما نگهداری می شوند بعد از خروج طول عمر کمتری دارند واین ناشی از اثرات سوء سرما بر روی کیفیت می باشد.(۲)

نگهداری کوتاه مدت:
طولانی کردن دوران تکاملی زنبور در حرارت های پایین روشی است که می تواند مانع تکرار نسلهای زنبورتریکوگراما گردد. در این روش در صورت پرورش زنبور در حرارت ۲۰ -۱۵ درجه سانتیگراد ورطوبت ۷۵در صد دوره تکاملی زنبور به حدود. ۳ روز افزایش می یابد.می توانیم تخم های پارازیته بید غلات را در مرحله پیش شفیره گی زنبور در سرمای ۳ -۱ درجه سانتیگراد ورطوبت ۹۰ -۸۵ درصد به مدت ۴۰ -۳۰ روز نگهداری نماییم ، در مرحله زنبورهای بالغ نیز می توان به مدت ۱۰ روز بدون تلفات نگاهداری کنیم.

نگهداری طولانی زنبور تریکو گراما:
برای نگهداری طولانی مدت باید از طبیعت الهام گرفت.زنبورهای تریکو گراما در طبیعت با شروع سرما معمولا در مرحله لاروی، در حالیکه هنوز فعالیت تغذیه را دارند برای حالت دیاپوز آماده می شوند و قبل از اینکه به مرحله شفیره گی برسند به دیاپوز می روند.در آزمایشگاه برای این منظور تخمهای تازه بید غلات را در مجاورت زنبور در شرایط حرارتی 23 درجه سانتیگراد در روز و۱۰ درجه شب با رطوبت نسبی ۸۰ درصد قرار می دهیم.در این پرورش مدت روشنایی ۱۶ ساعت و مدت تاریکی ۸ ساعت می باشد.
در مرحله دوم که همزمان با شروع فعالیت لاروی زنبور (سن اول) است پرورش در درجه حرارت ۱۰ درجه سانتیگراد ادامه می یابد، مدت زمان روشنایی و تاریکی و رطوبت تغییر نمی کند.در این شرایط زنبور بعد از ۳ الی ۴ هفته از مرحله لاروی به مرحله پیش شفیره گی منتقل می شود. پس از مرحله شفیره گی زنبورها را در حرارت ۳ -۲ درجه سانتیگراد با رطوبت ۸۵ تا ۷۵ درصد می توانیم به مدت ۷ -۶ ماه بدون هیچ گونه اثرات منفی روی کیفیت زنبورهای تولیدی ذخیره نماییم.
زمانیکه زنبورها را جهت رها سازی از سرد خانه خارج می کنیم نباید آنها را از ۳ -۲ درجه به درجه حرارت اپتیمم منتقل نماییم بلکه تدریجا درجه حرارت را بالا می بریم. در این روش مدت دیاپوز نباید از دو ماه کمتر باشد.در مرحله خروج از دیاپوز که ۹ -۷ روز طول می کشد زنبورهای ذخیره شده را در درجه حرارتهای مختلف قرار می دهیم و در چهار روز اول ۹۵ – ۷۰ در صد زنبورها حرکتشان در تخم مشخص می شود.
پس از خروج زنبورها از تخم همگی به خوبی پرواز کرده و تغذیه می نمایند و با رغبت جفتگیری می کنند.
در ذخیره سازی زنبورهای تریکو گراما از پاکت،لوله های آزمایشگاهی و ظروف مختلف می توان استفاده کرد. در هنگام ذخیره سازی باید بطور منظم از محل ذخیره سازی بازدید بعمل آید و در بازدیدهای منظم روزانه درجه حرارت و رطوبت نسبی محل یادداشت گردند.
پس از خروج از دیاپوز باید از هر تاریخ تولید، نمونه برداری انجام شود ودر صد خروج، در صد زنبورهای بی بال، در صد نر وماده و قدرت تخم ریزی افراد ماده تعیین ویادداشت گردد.

رها سازی زنبور تریکوگراما:
روش رها سازی،مقدار زنبور ودفعات رها سازی زنبور تریکو گراما در محصولات مختلف متناسب با تراکم آفات متفاوت می باشد.رها سازی زنبور تریکوگراما اکثرا در مرحله پیش شفیره گی وزنبور آماده خروج صورت می گیرد که به صورت کارتهای تریکوکارت ، کپسول حاوی زنبور و خاک اره و ... انجام می شود.

بطور کلی رها سازی صبح زود یا غروب انجام می گیرد ودر مزارع ذرت و پنبه وباغات قبل از رها سازی بهتر است آبیاری انجام شود. رها سازیها می تواند از طریق هوائی ویا زمینی ویا دست ویا تراکتورانجام شود.
محل نصب کارتهای حاوی زنبور تریکوگراما از نظر کارائی وحفاظت زنبور در مقابل دشمن طبیعی و شرایط محیطی اهمیت ویژه ای دارد در پنبه و ذرت و برنج، کارتهای تریکوگراما را باید در۳ /۱ فوقانی قرار داد.
در درختان سیب وانار محل نصب کارت متناسب با رشد تاج درخت و جهت تابش نور آفتاب و وزش باد می باشد.


انتخاب گونه های بومی :
در هر منطقه شناسائی کانونهای دائمی فعالیت زنبورهای تریکو گراما از اهمیت ویژهای برخوردار است.باید توجه داشت حتی الامکان از رها سازی زنبورهای تکثیری در انسکتاریوم ، در این مناطق خود داری شود،تا خلوص زنبورهای منطقه حفظ گردد.
جهت جمع آوری زنبورهای طبیعی همه ساله در آخر پاییز ارجح است زنبورهای مورد نیاز از این کانون جمع آوری شوند.

ادامه نوشته

عنوان : بیوتکنولوژی ساختن دوباره دنيا

عنوان : بیوتکنولوژی ساختن دوباره دنيا
كلمات كليدي: biotechnology, sensors, food, Medicine, DNA,battery, plastic, food

كاهش تدريجي در منابع سوخت هاي فسيلي و افزايش آلودگي در سطح جهان،تمدن را براي يافتن شيوه هايي جديد به منظور استفاده از منابع مشابه و سوخت هاي جايگزين هدايت مي كند.منابعي كه نه تنها ترسي از تمام شدنشان وجود نداشته باشد، بلكه آلودگي هاي قبلي را هم نداشته باشد. شكل گيري اين اقدامات به دهه 1950 باز مي گردد.يعني زماني كه زيست شناسان با شناسايي و دستكاري ژن ها،اولين گام ها را براي ورود به قرن بيو تكنولوژي برداشتند.
پس از هزاران سال گداختن،ذوب كردن، پيوند دادن،ساختن و سوزانيدن مواد بي جان به منظور توليد اشياء مفيد،اكنون بشر در پي مجزا نمودن و تركيب كردن،گنجانيدن و پيوند زدن مواد زنده به منظور توليد وسايل رفاهي مقرون به صرفه مي باشد.و در واقع همانطور كه اقدام به توليد پلاستيك نموده ايم ،حال ديگر مواد زنده را توليد مي كنيم.

از نو ساختن دنيا
امروزه صد ها شركت زيست مهندسي جديد به پيشگامان انقلاب بيوتكنولوژي مبدل شده اند. نام هايي همچون "آمگان" ،"ارگانوجنسيس"،"جنزيم"،"كالجين"،"مايكوجن" و" ميرياد" پيشگاماني بودند كه به نظر كارشناسان صنعتي راه را براي دومين انقلاب بزرگ تكنولوژيكي در تاريخ جهان هموار كردند.علاوه بر شركت هاي فوق، هم اينك ده ها شركت چند مليتي مهم بودجه هايي را صرف تحقيقات در زمينه بيوتكنولوژي مي نمايند.از آن جمله ميتوان به شركت هاي "دو پونت"،"آپ جان"،"الي ليلي"و.... اشاره كرد.
تقريبا در هر زمينه اي در علوم زيستي، دستورالعمل هاي توسعه در حال برنامه ريزي و طراحي مي باشند،روند درازمدت تجهيز به ابزار و امكانات لازم شتاب گرفته است،پرسنل جديد به خدمت گرفته شده اند و همه و همه دست به دست هم داده اند تا با سرعتي ديوانه وار تجارت جديد ژنتيك را به نظام اقتصادي حاكم معرفي نمايند و تمدن را براي چشيدن اولين ميوه هاي عصر بيوتكنولوژيك آماده كنند. در حال حاضر 1300 شركت در حوزه بيوتكنولوژي تنها در ايالات متحده وجود دارد كه مجموع درامد آنها در حدود 13 ميليارد دلار براورد مي شود و در مجموع بيش از صد هزار نفر نيز در اين شركت ها به فعاليت مشغولند. چنين توسعه اي تنها در اولين دهه اين انقلاب جديد تكنولوژيكي و اقتصادي رخ داده است و چه بسا احتمال دارد كه اين روند تا قرن ها ادامه يابد. "روبرت اف كرل" شيميدان برنده جايزه نوبل و استاد دانشگاه رايس در جمع بسياري از همكاران خود اعلام كرد كه "اگرچه قرن بيستم،قرن فيزيك و شيمي بود اما پر واضح است كه قرن بعد،قرن "زيست شناسي" خواهد بود."

در اينجا به برخي از اقدامات بيوتكنولوژيكي اشاره مي كنيم:
شركت هاي فعال در حوزه انرژي،آزمايش هايي را بر روي منابعي به عنوان جايگزين زغال،نفت و گاز طبيعي آغاز نموده اند. دانشمندان اميدوارند تا به اصلاح محصولاتي همچون نيشكر كه هم اكنون نيز به منظور توليد سوخت در برخي اتومبيل ها استفاده مي شود بپردازند.انتظار مي رود تا اتانول حاصله از شكر وغلات تا بيش از 25 ذرصد سوخت وسايل موتوري را تا اواسط اينقرن تامين كند. حتي محققين به شيوه هاي پيچيده تري در رابطه با سوخت هاي زيستي روي آورده اند و اميد وارند اين سوخت ها به طور كامل جايگزين سوخت هاي فسيلي شوند. دانشمندان اخيرا به نوعي باكتري به نام E.Coli دست يافته اند كه مي تواند پس مانده محصولات كشاورزي،اضآفات باغچه ها،زباله هاي جامد شهري و ضايعات كاغذ را مصرف و به اتانول تبديل كند.

دانشمندان فعال در صنعت شيمي از توليد جايگزيني براي نفت كه سالها به عنوان ماده خام اصلي در توليد پلاستيك استفاده مي شود با منابع تجديد شدني اي توسط ميكرو ارگانيسم ها و گياهان توليد مي گردد، سخن به ميان آورده اند. يك شركت انگليسي به نام "اي سي آي" نژادهايي از نوعي باكتري كه قادر به توليد پلاستيكي مخصوص با ويژگي هايي از جمله ميزان هايي متفاوت در انعطاف پذيري مي باشد،توليد نموده است. اين نوع پلاستيك كه صد در صد در محيط تجزيه پذير است،مي تواند همانند پلاستيك هاي توليد شده از مواد نفتي مورد استفاده قرار گيرد.در سال 1993، دكتر"كريسسومر ويل" مدير بخش زيست شناسي گياهي در موسسه "كارنجي واشنگتن" ژن سازنده پلاستيك را در گياه خردل وارد نمود كه نتيجه آن تبديل گياه به يك كارخانه پلاستيك سازي بود.

همچنين به بيو تكنولوژي به عنوان ابزاري مهم در جهت پاكسازي محيط زيست نگريسته ميشود. "اصلاح زيستي" يا "زيست درماني" در واقع استفاده از موجودات زنده و عمدتا ميكرو ارگانيسم ها به منظور از بين بردن يا بي خطر كردن مواد آلوده كننده خطر ناك و زباله هاي خطر آفرين است. هم اينك، نسل جديدي از موجودات ژنتيكي گسترش يافته اند تا صرفا مواد سمي را به مواد بي خطر مبدل سازند. محققين از يك سري قارچ ها، باكتري ها و جلبك هايي كه تحت فن آوري هاي مهندسي ژنتيك قرار گرفته اند به عنوان "ابزار جديد زيستن" با هدف جذب فلز هاي آلوده كننده و راديو اكتيويته همچون جيوه ،مس، كادميم، اورانيوم و كبالت بهره مي برند. "موسسه تحقيقاتي ژنوم" كه يكي از شركت هاي فعال در حوزه بيو تكنولوژي محسوب مي شود، به نحو موفقيت آميزي از مواد مواد راديو اكتيويته را پاكسازي كند. به واسطه توليد بيش از 200 ميليون تن مواد خطر ناكي كه سالانه تنها در امريكا توليد مي شود و نيز هزينه هاي هنگفت پاكسازي محل هاي تخليه زباله هاي سمي كه تخمين زده مي شود بالغ بر1.7 تريليون دلار خواهد بود،تحليلگران صنعتي متقاعد شده اند تا در قرن بيوتكنولوژي اصلاح زيستي را به عنوان يكي از صنايع در حال رشد برشمارند.

ادامه نوشته

تولید SCP از متانول، راه حل بیوتكنولوژی برای معضل كمبود خوراك دام و طیور

تولید SCP از متانول، راه حل بیوتكنولوژی برای معضل كمبود خوراك دام و طیور

 

مشكل كمبود آب در سطح جهان و به تبع آن خشكسالی و از بین رفتن منابع طبیعی،‌ باعث شده است كه كمبود علوفه و غذای دام، به یكی از مهمترین دغدغه‌های صنعت دامپروری بدل شود. بیوتكنولوژی می‌تواند با تولید پروتئین‌های افزودنی نظیر SCP، ضایعات غنی شده، اسیدهای آمینه و آنزیم‌های كمك‌هضم‌كننده و همچنین با طراحی و تهیه علوفه‌های بهتر با استفاده از تغییر ژنتیكی گیاهان‌ و تعادل اسیدهای آمینه، نیازهای تغذیه‌ای دام و كمبودهای آن را برآورده سازد. متن زیر مروری كوتاه بر برخی روش‌های تولید پروتئین تكنولوژی یاخته (SCP) دارد كه یكی از دستاوردهای بیوتكنولوژی در زمینة غذای دام و طیور است:

 

تاریخچه

 

تولید SCP از هیدروكربن‌های نفتی

 

تولید SCP از متان

 

تولید پروتئین تك یاخته (SCP) از متانول

 

 

تاریخچه

 

 

پروتئین تك‌یاخته (SCP) اصطلاحی پذیرفته شده برای توده سلولی میكروبی است كه به عنوان غذای انسان و خوراك دام به كار می‌رود. این اصطلاح برای اولین بار در سال 1986 توسط پروفسور كارول ویلسون در انستیتو تكنولوژی ماساچوست (MIT)، به كار برده شد. این اصطلاح برای مادة با محتوای پروتئینی كمتر از 65 درصد مناسب نیست و كمیتة تخمیر واحد بین‌المللی شیمی محض و كاربردی، اصطلاح "تودة سلولی تك‌یاخته" را برای چنین مواردی توصیه می‌كند. همچنین مناسب‌تر است، برای تودة سلولی محتوی پروتئین به دست آمده از قارچ، اصطلاح "پروتئین قارچی" كه اخیراً در بسیاری از منابع بكارگرفته شده است، استفاده شود.

اولین كنفرانس بین‌المللی در مورد SCP در سال 1967 در انستیتو تكنولوژی ماساچوست برگزار شد. در این زمان بیشتر پروژه‌ها در مراحل آزمایشگاهی بود. در كنفرانس دوم كه در سال 1973 برگزار شد، بسیاری از كمپانی‌ها در كشورهای مختلف تولید SCP را در مقیاس صنعتی شروع كرده بودند.

 

تولید SCP از مخمر تورولا برای اولین بار در جنگ جهانی اول توسط آلمان‌ها انجام شد. در اواسط سال 1930 و جنگ جهانی دوم، این امر مورد توجه بیشتری قرار گرفت و تولید آن به 15 هزار تن در سال رسید. در سال 1959 تیم تحقیقاتی شركت نفت بریتانیا مشاهده كرد كه میكروارگانیسم مورد مطالعة آنها قادر به رشد بر روی نرمال پارافین است و در سال 1965 واحدی برای تولید SCP به میزان 4000 تن در سال، طراحی و ساخته شد و در نهایت در سال 1976 كارخانه‌ای با ظرفیت صد هزار تن در سال مورد بهره‌برداری قرار گرفت.

 

در آن زمان، به‌دلیل محتوای بالای اسیدهای هسته‌ای SCP (كه بخاطر دستیابی به سرعت رشد بالاتر توسط میكروارگانیسم‌های تك‌سلولی تولید می‌شود)، امكان استفاده از آن در خوراك انسان وجود نداشت. اما شركت RHM در انگلستان با همكاری شركت ICI در اواسط دهه 80 میلادی پروتئین میكروبی تحت نام تجارتی Quorn تولید كرد كه ساختاری شبیه به گوشت داشته و توسط رشد كپكFusarium graminerarum بر روی مواد نشاسته‌ای تولید می‌شد. این محصول بخاطر استفاده از كپك كه بطور طبیعی دارای محتوای اسید هسته‌ای كمتری از باكتری‌ها می‌باشد و بخاطر اضافه كردن یك عملیات برای كاهش RNA در فرآیند تولید صنعتی، دارای محتوای هسته‌ای خیلی پایین می‌باشد و لذا استفاده از آن در خوراك انسان در انگلستان مجاز تشخیص داده شد. تولید اولیه این محصول در سال 1985، 1000 تن در سال بود و از موفقیت اقتصادی برخوردار شد، زیرا بجای كنجاله سویا با سویا و گوشت رقابت می‌كرد.

 

 

تولید SCP از هیدروكربن‌های نفتی

 

هیدروكربن‌های موجود در نفت خام به 5 گروه نرمال‌آلكان‌ها، ایزوآلكان‌ها، آلكان‌ها، سیكلوآلكان‌ها و آروماتیك‌ها تقسیم می‌شوند. در بین این مواد، نرمال‌آلكان‌های مایع به عنوان منبع كربن و انرژی، بیش از همه برای تولید SCP به كار برده شده است.

 

اولین گزارش در مورد میكروارگانیسم‌های مصرف‌كننده هیدروكربن‌ها در سال 1895 توسط میوشی (Miyoshi) ارائه شد. او مشاهده كرد كه قارچ Botrytis cinerea می‌تواند پارافین را جذب كند. پریر Perrier در سال 1913 استفاده هیدروكربن‌ها توسط مخمرها را اعلام نمود.

طی جنگ جهانی دوم، مقالاتی در مورد توسعة میكروبیولوژی نفت منتشر شده و جالب توجه این است كه اكثر كارهای انجام شده بر روی باكتری‌ها بوده است. در اواخر دهة 40، جزئیات رشد مخمر Candida tropicalis در شرایط غیراستریل گزارش شد. همچنین باكتری‌های Micrococcus sphaeroides كه از خاك ایستگاه‌های شارژ گاز جدا شده بودند، قادر به رشد بر روی هیدروكربن‌ها (همانند كربوهیدرات‌ها) بودند. در اواخر دهة شصت و اوایل دهة هفتاد میلادی فرایندهایی برای تولید پروتئین تك‌یاخته از هیدروكربن‌ها در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی توسعه یافت.

 

به دنبال مطالعه اولیه شركت نفت بریتانیا در مورد استفادة میكربی از گازوئیل و نرمال‌پارافین، بیشتر شركت‌های بزرگ نفتی، فعالیت‌هایی را برای تولید SCP از منابع خام كربنی شروع كردند. كارخانه‌های نیمه‌تجاری در اكثر كشورها مانند فرانسه، هند، ژاپن، رومانی، چین، آلمان، شوروی، چكسلواكی سابق و ایتالیا ساخته شد. در بیشتر روش‌ها، از نرمال‌پارافین‌ها به عنوان مادة خام و از مخمرها به‌عنوان میكروارگانیسم برای تولید SCP استفاده شده بود.

 

 

خصوصیات تودة سلولی میكروبی

 

خصوصیات تودة سلولی میكروبی به سه عامل سوبسترا، میكرواورگانیسم و فرآیند انتخاب شده بستگی دارد.

 

موادی كه به‌عنوان خوراك دام مصرف می‌شوند، باید از لحاظ بیولوژیكی و ارزش غذایی در شرایط بدن موجود زنده و یا شرایط آزمایشگاه مورد آزمایش قرار گیرند. تمام آزمایش‌های انجام شده نشان داده است كه تودة سلولی میكروبی می‌تواند به عنوان غذایی مناسب برای دام مصرف شود.

 

تودة سلولی تولید شده باید دارای ارزش غذایی مناسب باشد؛ یعنی به میزان كافی دارای ویتامین، پروتئین و اسیدهای آمینه ضروری باشد. از طرفی قابلیت هضم خوبی داشته و فاقد مواد سمی باشد. طعم این مواد نیز باید حتی‌الامكان مطلوب باشد.

 

خصوصیات فرآیند مورد استفاده

 

فرایند مورد استفاده بایستی خصوصیات زیر را دارا باشد:

 

1- بالاترین بهره‌دهی

 

2- حداقل بودن هزینه‌های سرمایه‌گذاری و راه‌اندازی

 

3- بالا بودن بازدهی

 

4- مصرف تقریباً كامل سوبسترا

 

5- سهولت بازیافت

 

6- ساده بودن عملیات در قسمت پایین دستی

 

موارد ذكر شده به علاوه مواردی مانند غیرمداوم و یا مداوم بودن، سترون و یا ناسترون بودن و عملیات تك‌مرحله‌ای، به‌طور كلی بر انتخاب نوع میكروارگانیسم و تصمیم‌گیری‌های نهایی تاثیرگذار هستند.

 

تودة سلولی حاصل، از كربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها، اسیدهای نوكلئیك و محصولات طبیعی ویژه نظیر ویتامین‌ها، استروئیدها، ایزوپرونوئیدها و مواد غذایی تشكیل شده است. لذا می‌توان از هر كدام از این اجزاء استفاده كرد.

 

 

تولید SCP از متان

 

 

در بسیاری از كشورهای جهان گاز طبیعی (كه قسمت اعظم آن را متان تشكیل می‌دهد) به‌عنوان مادة خام مصرفی مورد توجه قرار گرفته است. اولین گزارش‌های مربوط به استفاده از متان به‌عنوان منبع كربن و انرژی در تولید SCP توسط هامر و همكاران و ولناك و همكاران (Hamer et al & Wolnak et al. 1967) وجود دارد. بیومس باكتریایی حاصل از متان حاوی بیش از 75 درصد پروتئین خام بوده و مقدار زیادی از اسیدهای آمینه ضروری مثل لیزین و ویتامین‌ها را نیز داراست.

 

فواید متان نسبت به سایر سوبسترا‌ها

 

متان به آسانی و به صورت مداوم قابل اندازه‌گیری در محلول است، به آسانی از محصول نهایی جدا می‌شود، احتمال آلودگی با سایر میكروارگانیسم‌ها به حداقل می‌رسد و فرایند تولید مداوم آن موثر و نسبتاً ارزان می‌باشد.

 

 

معایب استفاده از متان

 

حلالیت متان در آب كم است و مخلوط آن با اكسیژن و هوا قابل اشتعال و انفجار می‌باشد.

 

در فرایند مداوم، گرمای زیادی تولید می‌شود كه هزینه زیادی برای خنك كردن احتیاج دارد جدول 1 تركیب SCP حاصل از گاز طبیعی را نشان می‌دهد.

 

 

میكروارگانیزم‌های به‌كاررفته

باكتری‌های مصرف‌كنندة متان (متانوتروف‌ها) متعلق به خانواده متیلوكوكاسه (Methylococcacea) هستند كه به پنج جنس تقسیم می‌شوند: متیلوموناس، متیلوباكتر، متیلوكوكوس، متیلوسینوس و متیلوكیستیس.

 

تاكنون تحقیقات زیادی برای تولید SCP از متان صورت گرفته است كه یكی از این موارد تحقیقات كمپانی Shell (انگلستان) بود كه در حد نیمه‌صنعتی با استفاده از متان میكروارگانیسم متیلوكوكوس كپسولاتوس (Methyiococcus capsulatus) و یا كشت مخلوطی از گونه‌های پسودوموناس، هیفومیكروبیوم و فلاووباكتریوم انجام پذیرفت. كمپانی Kyowa Hakko Kogyo نیز فعالیت‌های مشابهی انجام داده است.

 

 

 

 

ژاپن چند فرآیند تولید SCP از هیدروكربن‌های گازی را مورد بررسی قرار داده است كه متان، اتان، پروپان، نرمال بوتان، پروپیلین، بوتیلن و یا مخلوطی از این‌ها را باكتری Brevibacterium Ketoglutamicum مصرف می‌كند.

 

 

تولید پروتئین تك‌یاخته (SCP) از متانول

 

 

افزایش روزافزون جمعیت جهان نیاز به تولید بیشتر پروتئین را مطرح می‌سازد. فعالیت‌های تولیدی در این راستا در اغلب كشورهای جهان با مشكل روبرو است. علت اصلی این امر شرایط نامطلوب آب و هوا، كمبود امكانات در بخش كشاورزی و به كارگیری روش‌های سنتی می‌باشد. از این رو كشورهایی كه با مشكل جمعیت زیاد دست به گریبان هستند، برای رفع نیازهای غذایی مردم ناچار به وارد كردن سالیانة مقادیر زیادی مواد اولیه حاصل از پروتئین گیاهی و یا حیوانی هستند. حتی كشورهایی مانند ژاپن و اروپای غربی و كشورهای در حال توسعه واردكنندگان این مواد (خصوصاً سویا و پودر ماهی) از سایر كشورها می‌باشند.

 

با توجه به اینكه نیاز به پروتئین‌های غذایی برای انسان و دام رو به افزایش می‌باشد، متخصصین در طی چند دهة گذشته در پی منابع جدید پروتئین با تولید انبوه از میكروارگانیسم‌ها بوده‌اند و از تودة سلول‌های میكربی (خصوصاً منبع كربن نرمال‌آلكان‌ها) به‌عنوان خوراك دام استفاده شده است.

 

اولین كاربرد متانول برای فرایندهای تخمیری، تولید SCP بوده و به علت مزایای آن مورد توجه قرار گرفته است. اطلاعات اساسی برای استفاده از متیلوتروف‌ها (با سوبسترات متانول) شامل خصوصیات رشد، ضریب بازدهی، ارزش غذایی و سالم بودن آن به عنوان خوراك دام و طیور می‌باشد كه در ظرف 15 الی 20 سال گذشته این اطلاعات به دست آمده است.

 

در طی سال‌های 90-1970 تولید SCP از منابع و مشتقات نفت خام بیشترین توجه را به خود جلب كرد و كشورهایی مانند انگلستان، آلمان، ژاپن، روسیه و غیره موفقیت‌های چشمگیری را در این زمینه بدست آورده‌اند. در چند دهه گذشته تعدادی از شركت‌های نفتی و شیمیایی در اروپا و ژاپن سرمایه‌گذاری وسیعی را برای تولید SCP از متانول آغاز نمودند. در آلمان شركت شیمیایی Hoechst AG و در بریتانیا شركت ICI اقدام به تاسیس كارخانه‌های تولید كننده SCP از متانول نمودند.

 

همچنین شركت بزرگ شیمیایی ICI، بیومس باكتریایی Pruteen را از متانول به عنوان خوراك دام و طیور تولید كرده است. در پیشرفته‌ترین فرایند تولید SCP از متانول كه توسط ICI توسعه یافته، از فرمانتور Airlift ( از نوع چرخه فشار) استفاده شده است. مطالعات اولیة آن در یك پایلوت با ظرفیت 1000 تن در سال به مدت بیش از 3 سال انجام شد. سپس كارخانه‌ای با ظرفیت 50 تا 70 هزار تن در سال، در اواخر سال 1979 تأسیس شد. در ژاپن نیز كمپانی پتروشیمیایی میتسوبیشی فرایند تولید SCP از متانول را تا حد پایلوت 500 تن در سال توسعه داده است.

 

در سال 1977 انستیتیو تحقیقات علمی كویت (KISR) برنامة تحقیقی خود را برای تولید SCP شروع كرد. در این تحقیق ابتدا در شرایط محلی، باكتری‌های مناسب از خاك مناطق كویت جداسازی و پس از بهینه نمودن و انتخاب بهترین باكتری‌ها، فعالیت در مقیاس پایلوت آغاز شد. دلیل این فعالیت، نیاز روزافزون به منابع پروتئینی (40000 تن SCP در سال) در كویت بود. در مرحلة بعد از پایلوت، كارخانه تولید SCP از متانول در حد صنعتی مد نظر بود كه در جریان جنگ عراق و كویت این تأسیسات تخریب شد.

در بلوك شرق نیز سالیانه میلیون‌ها تن SCP از متانول و سایر فراورده‌های مشابه تولید می‌گردد و احتمالاً در حال حاضر این تولیدات ادامه دارد و لیكن آمار و اطلاعات دقیقی در این رابطه وجود ندارد.

 

لازم به ذكر است پودر ماهی به علت حمل دریایی طولانی در معرض آلودگی میكروبی قرار دارد و عدم مرغوبیت كالا هنگام تحویل همواره مسائلی را به وجود می‌آورد.

 

ادامه نوشته

بیو تکنولوژی در اوائل قرن بیستم وارد عرصه جهانی شد لیکن مهندسی بیوفرایند بعد از جنگ جهانی دوم و با ت

بیو تکنولوژی در اوائل قرن بیستم وارد عرصه جهانی شد لیکن مهندسی بیوفرایند بعد از جنگ جهانی دوم و با تولید صنعتی پنی سیلین به روش تخمیر وارد معادلات علمی تجاری و اقتصادی جهان گردید. بیو تکنولوژی یک مفهوم کلی و یک موضوع بین رشته ای می باشد که دامنه و سیعی از علم (مهندسی، پزشکی، کشاورزی، صنایع غذایی ...) را شامل می شود. شاید یکی از تعاریف ساده و نزدیک به ذهن در بیوتکنولوژی انواع دسته بند یهای محصولات حاصل از تخمیر باشد که به چهار دسته مهم تقسیم می شود:

• مولکولهای کوچک ( (Small Molecules

• ماکرو مولکولها (مانند آنزیمها و پروتئین ها)

• مواد ساده سلولی (مانند مخمر نان)

• محصولات کمپلکس (مانند غذاهای تخمیری و محصولات کشاورزی)

ماکرومولکولها که از مهمترین این محصولات می باشند بخش بسیار وسیعی از فرایندهای بالا دستی و پایین دستی بیو تکنولوژی را به خود اختصاص داده و بیو تکنولوژی نیز بیشترین پیشرفت و توسعه را به این دست از محصولات اختصاص داده است. به لحاظ اهمیت و گستره این محصولات لقب نسل اول مواد و یا محصولات بیو تکنولوژیکی ( First Generation ) را می توان به آنها اطلاق نمود.

اما در سالهای اخیر علاقه مندی بشر به نسل دیگری از محصولات بیو تکنولوژیکی روز بروز افزون شده و تا جایی که تکنیکهای بالا دستی و پایین دستی را کاملا تحت شعاع خود قرار داده است. امروزه نیاز فراوانی برای تولید، بازیافت و خالص سازی نانو بیو مواد (محصولات) نظیر پلاسمید DNA و ویروس ها برای ژن درمانی، اسمبلی ماکرومولکولها (مانند پروتئین نانو ساختارها) بعنوان حامل دارو و ذرات ویروس مانند (Virus-like particle) برای استفاده در واکسن ها ( Vaccine components ) وجود دارد و محققین خود را مواجه با مشکلات و معضلات جدیدی در این خصوص می بینند. نانو بیو مواد بواسطه اندازه ویژه شان (با قطر10-300 نانو متر) ، شیمی سطح پیچیده و ارگانیزمهای درونی شان تکنیکهای بلا دستی و پایین دستی گسترش یافته برای نسل اول مواد بیولوژیکی را به مخاطره انداخته و روش های جدیدی را برای تولید و بازیافت طلب می نمایند. به همین منظوربا یک دسته بندی منطقی میتوان این دست از محصولات بیو تکنولوژیکی را نسل دوم ( Second Generation ) محصولات نامیده و راه کارهای جدید را در مواجهه با آنها جستجو نمود.

نانوتكنولوژی مجموعه‌ی است از فناوری‌هایی كه بصورت انفرادی یا با هم جهت در به كارگیری و یا درك بهتر علوم مورد استفاده قرا رمی‌گیرند. بعضی از این فناوری‌ها هم‌اكنون در دسترس‌اند و بعضی نیز در حال توسعه و پیشرفت می‌باشند كه ممكن است در طی سالها و یا دهه‌های بعد مورد استفاده واقع شوند. بیوتكنولوژی جزء فناوری‌های در حال توسعه می‌باشد كه با به كارگیری مفهوم نانو به پیشرفتهای بیشتری دست خواهد یافت. یک تعریف کلاسیک از تعامل بیوتكنولوژی و نانوتكنولوژی بصورت زیر بیان می گردد:

" بیوتكنولوژی به نانوتكنولوژی مدل ارئه می دهد در حالی که نانوتكنولوژی با در اختیار گذاشتن ابزار برای بیوتكنولوژی آنرا برای رسیدن به اهدافش یاری می رساند."

پر واضح است که تعامل بیوتكنولوژی و نانوتكنولوژی ویا به تعبیری نانوبیوتكنولوژی بسیار فراتر از این می باشد. شاید بتوان گفت نانوبیوتكنولوژی استفاده از قابلیت های نانو در کاربردهای زیستی است و این شاخه از فناوری به ما اجازه می دهد تا اجزا و ترکیبات را داخل سلولها بصورت عام قرار داده و یا با استفاده از روش های جدید خو آرایی و مکان آرایی در موج اول نانوبیوتكنولوژی نانو بیو مواد را ساخته و با تکنیکهای پیشرفته به خالص سازی و بازیافت آنها بپردازیم. بی گمان زمینه ها و فازهای بعدی این فناوری جدید به تولید وسایل نانو بیو ( موج دوم ) و در نهایت به ارائه ماشین های هوشمند و روباط ها منجر خواهد شد ( موج سوم ) که کاربردهای فراوانی در حوزه های مهم بیوتكنولوژی مانند پزشکی، کشاورزی و صنایع غذایی خواهند داشت.

سوالی که به ذهن متواتر شده و محققان و متخصصان به علوم بیوتكنولوژی ونانو بیوتكنولوژی را متوجه آن کرده است این است که مرز بیوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی در کجاست ؟

اگرچه این دوفناوری هم پوشانیهای زیادی دارند و به تعبیری دارای مرزهای نامشخص ( ( Fuzzy می باشند اما شاید دسته بندی محصولات بیوتکنولوژیکی به نسل اول و نسل دوم کمک قابل توجه ای به این موضوع بنماید .حوزه ای از فناوری که با تولید، باز یافت و بکارگیری نسل دوم مواد و محصولات بیوتکنولوژیکی سروکار دارد ، همان نانوبیو موادی که تولید و بازیافت و خالص سازیشان خصوصا" در ابعاد صنعتی به شدت تکنیک های موجود را به مخاطره انداخته و روشهای نوین را می طلبد، می تواند محدوده کاری نانوبیوتکنولوژی و یا بیونانوتکنولوژی باشد .

با تقسیم بندی اولویت های تحقیقاتی نانوبیوتکنولوژی به سه موج نانو بیو مواد، نانو وسایل و نانو ماشین ها (همانگونه که در متن بالا به آن اشاره شد) ، لزوم تمایز بیو تکنولوژی و نانو بیو تکنولوژی بطور وضوح در محدوده کاری موج اول نانو بیو تکنولوژی خود را نمایان می سازند چون بی تردید موج های دوم و سوم این فناوری هم پوشانی بسیار ناچیزی با بیوتکنولوژی به معنای عام خواهند داشت.

اما موضوع بعدی که ضرورت شفاف سازی و بیان وا ژه ها در آن مهم می باشد تشابه و تمایز نانوبیوتکنولوژی و بیونانوتکنولوژی می باشد. به بیان دیگر اصولا فرقی بین این دو واژه وجود دارد و اگر چنین است این تمایزات چیست؟

برای ساخت تمام نانو مواد ها (ذرات ها) همواره دو روش در نانو تکنولوژی مد نظر می باشد، ابتدا روشهای بالا به پایین Top down) ) وسپس روش های پایین به بالا ( (Bottom up . نانو بیو ذرات نیز از این قاعده مثتثنی نبوده و بوسیله یکی از این دو روش تولید می شوند. اگر یک نانو بیو محصول از روش های بالا به پایین تولید شود، به بیان دیگر با تکیه بر اصول و مبانی اصلی بیو تکنولوژی، و در ادامه با روش های اصلاح شده خالص سازی و بازیافت که با کمک تکنیکهای جدید توسعه یافته

ادامه نوشته

موضوع مورد بحث در ارتباط با فن آوری زیستی (بیوتكنولوژی ) است.در ابتدا توضیح درباره واژه بیوتكنولوژی

موضوع مورد بحث در ارتباط با فن آوری زیستی (بیوتكنولوژی ) است.در ابتدا توضیح درباره واژه بیوتكنولوژی لازم به نظر میرسد.

واژه بیوتكنولوژی در بر گیرنده تكنیكهای به كارگیری میكروارگانیزمها و ارگانیزمهای زنده در جهت ایجاد فر آورده های مفید است .

بیوتكنولوژی آمیخته ای از چهار علم بیوشیمی، مهندسی شیمی ، میكروبیولوژی و ژنتیك است.

در این علم سعی بر این است كه با تغییرات ژنتیكی مناسب در ارگانیزمها ی تولید كننده ، محصولاتی با افزایش بازده و كیفیت بالا و ضایعات كمتر داشته باشیم.

از جمله كاربرد های بیو تكنولوژی موارد زیر است:

1)تولید انواع اسیدهای آلی و آمینه بوسیله میكروارگانیزمها

2)تولید آنزیمها

3) تولید هورمونها

4) تولید ویتامینها

5) تولید واكسنها

6) تولید آنتی بادیهای نوتركیب

7)اصلاح نژاد در ابعاد گوناگون حیوانی و گیاهی

8) رمز گشایی ژنوم انسانی و بررسی بر روی ژنوم انسانی و ارتباط آن با بیماریهای مختلف

9) شناسایی افراد مجرم بوسیله مطالعه ژنتیكی بر روی اجزاء باقیمانده از افراد مجرم و مطابقت آن با بانك ژنتیكی افراد مجرم

10)حذف ژنهای معیوب و جایگزینی آن بوسیله ژنهای سا لم و كارا در ابعاد سلول تخم

11)تولید فرآورده های تخمیری

12) تولید پروتیین برای تغذیه دام

( single cell protein ) 13) استفاده در صنایع سلولزی و قندو شكر

14) استفاده از میكروارگانیزمها در جهت افزایش محصولات گیاهی مثل بقولات

15)استخراج و خالص سازی فلزات مختلف مثل طلا ، نقره، اورانیوم ، مس و... بوسیله فروشویی میكروبی

16) مقاوم كردن گیاهان‌ و جانوران در برابر بیماریها

17)استفاده از زنجیره انتقال الكترون میكروارگانیزمهای تخمیر كننده همچون باكتری رودو فراكس فرودسین برای شارژ باطریها ( این كار توسط سازمان ناسا انجام شده است)

18) افزایش استخراج نفت و گاز بوسیله میكروارگانیزمها

19) تولید پلاستیكهای قابل تجزیه توسط طبیعت بوسیله پلیمرهای میكروبی و گیاهی

20) از بین بردن آلودگیهای نفتی بر روی سطح دریا بوسیله میكروارگانیزمها

21) تصفیه هوا

22) تصفیه آب

23)تولید كودهای بیولوژیكی سازگار با محیط زیست توسط میكرو ارگانیزمها

24) تولید انواع اسانسها و عطرها

25)در صنایع دفاعی در جهت كشف مین های جنگی بوسیله میكرو ارگانیزمهای نوتركیب و خنثی سازی گاز خردل

26) تولید انرژی با استفاده از متد

Bio Gas 27)تولید حشره كشها وآفت كشهای بیولوژیكی

28) تولید واكسنهای ضد بارداری

29) تولید مواد پتروشیمی

30)تولید پلیمرهای مختلف میكروبی و...

باید توجه داشت كه علم بیوتكنولوژی ارتباط تنگاتنگی با علوم كامپیوتری دارد و بدون به كارگیری كامپیوتر ، پیشرفت این علم بسیار كند خواهد شد.

هم اكنون به طور خلاصه ابعاد گوناگون سرمایه گذاری در زمینه بیوتكنولوژی كشورهای صنعتی را مورد بررسی قرار داده و آن را با ایران مقایسه مینماییم :

در حالی كه در كشور آمریكا تعداد متخصصان متناسب با مراكز بیو تكنولوژی و حتی بیشتر است و تعداد مراكز 1400 عدد است در ایران تعداد متخصصان 20% تعداد مورد نیاز میباشد وتعداد مراكز فعال 3 عدد میباشد.

در حال حاضر در ایران بودجه تحقیقاتی كل كشور حدود 3/0 درصد درآمد ناخالص ملی است .

حال كه به اهمیت این تكنولوژی به طور خلاصه پی بردیم و به اعتقاد بسیاری از پژوهشگران كه تكنولوژی آینده را در قبضه دو علم بیوتكنولوژی و تكنولوژی اطلاعت IT میدانند ؛ لازم است كه به مشكلاتی كه بر سر راه پیشرفت صنعت بیوتكنولوژی و دیگر تكنولوژیها وجود دارد آشنا شویم و راهكارهایی را در جهت رفع مشكلات و پیشرفت تكنولوژی كشور ارایه دهیم:

مشكلاتی كه بر سر راه پیشرفت تكنولوژی در كشور ما وجود دارد شامل مشكلات در تحقیقات و تولید میباشد.

در بخش تحقیقات مهمترین موانع عبارتند از:

1)نیروی انسانی

2)سرمایه

3)امكانات

4)قوانین و مقررات

5) عدم ثبات مدیریت

6) سیاست گذاری

1): در مورد نیروی انسانی هم اكنون با كمبود نیروهای متخصص مواجه هستیم و نسبت نیروها به مراكز مناسب نیست . راهكارهایی كه در این مورد پیشنهاد میشود شامل موارد زیر است: گسترش تحصیلات تكمیلی، جلوگیری از فرار نخبگان، ایجاد مراكز مشترك و استفاده از نیروهای خارجی و جوانان تحصیلكرده مرتبط با فن آوری زیستی ، باز آموزی جوانان تحصیلكرده و اعزام آنها به مراكز معتبر خارجی، ایجاد شرایط رفاهی برای متخصصان و جوانان تحصیلكرده در جهت شكوفایی استعدادهای نهفته و بارور ساختن آن و باور كردن جوان تحصیلكرده به عنوان نیرومند ترین وسیله جهت دستیابی جمهوری اسلامی ایران به High technologies و تبدیل ایران به قدرت اول منطقه از لحاظ تكنولوژیهای صلح آمیز و قدرت دفاعی

ادامه نوشته

شناسایی تقلبات تولید كنندگان محصولات غذایی با استفاده از روشهای نوین بیوتكنولوژی

شناسایی تقلبات تولید كنندگان محصولات غذایی با استفاده از روشهای نوین بیوتكنولوژی

 

 

چکیده:

تولید كنندگان مواد غذایی همواره در صدد یافتن راهكارهای منطقی برای كاهش هزینه مواد اولیه مورد استفاده خود می باشند تا از این طریق متعاقبا بتوانند منافع مالی خود را افزایش دهند. متاسفانه این راهكارهای همیشه منطقی نیستند و در سالهای اخیر آمار تقلبات در عرضه مواد غذایی افزایش قابل توجهی یافته است. بهر حال برای مصرف كنندگان همواره معیارهای همچون باورهای دینی و مذهبی، سلامتی محصول، طمع و مزه آن و همچنین پرهیز از مصرف مواد حساسیت زا و در نهایت قدرت خرید، میزان استقبال از مواد غذایی مورد عرضه را تحت تاثیر قرار داده است. در دهه اخیر روشهای نوین بیوتكنولوژی امكان كنترل سلامتی و جلوگیری از تقلبات تولید كننذگان را فراهم نموده است. نمونه هایی از دستاوردهای كاربردی این علم در كنترل و نظارت بر تولیدات غذایی را می توان تحت مثال ذیل عنوان نمود: تقلبات در فروش گوشت چه به صورت خام و چه در مواد غذایی از عمده ترین مسائلی است كه به وفور دیده می شود. این تقلبات به دو دسته استفاده از گوشت گونه غیر متعارف ( عمدتا در رستورانهای بین راهی) و همچنین تقلب در جنسیت گوشت مورد ارائه ( در قصابی ها) می باشد. بهر حال گوشت دام نر از ارزش اقتصادی بالاتری نسبت به دام ماده برخورد دار است چرا كه دام ماده به منظور تولید مثل پرورش داده می شود و طبیعتا ذبح آن در 8-7 سالگی یعنی در زمانی كه ضخامت فیبرهای ماهیچه ای افزایش یافته و سطح كلاژن بالاای را برخوردار است كشتار می

ادامه نوشته

بيوتكنولوژي

بيوتكنولوژي

کاربرد های بیوتکنولو‌‌ژی در کشاورزی

 

 

 

دانش‌ بیوتكنولوژی به‌ عنوان‌ عظیم ‌ترین‌ منبع‌ تكنولوژی‌ بشر در قرن ‌فعلی‌ مطرح‌ بوده‌ و آن‌ را انقلاب‌ سبز نوینی‌ برای‌ غلبه‌ بر فقر و گرسنگی ‌نامیده‌اند.حامیان‌ بیوتكنولوژی‌، معتقدند چنانچه‌ روند فعلی‌ رشد جمعیت‌ادامه‌ یابد، به‌ یقین‌ نسل‌های‌ آینده‌ بشری‌ با كمبود مواد غذایی‌ و فقر، روبرو خواهند شد. بنابراین‌ بایستی‌ روش‌های‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ و اصلاح‌گیاهان‌ زراعی‌ پربازده‌ در دستور كار كشورها قرار گیرد. روش‌های‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ و بیوتكنولوژی گیاهی‌ می‌تواند، گونه‌هایی‌ از محصولات‌جدید را، حتی‌ در خاكهای‌ نامرغوب‌ و نا مساعد پرورش‌ دهد; همچنین ‌بذرهای‌ مقاوم‌ به‌ ویروس‌ و فات‌ گیاهی‌ می‌توانند، كاربرد سموم‌ و موادشیمیایی‌ را محدود ساخته‌ و بازدهی‌ محصولات‌ را فزایش‌ بخشند.

 

 

 

به كارگیری‌ بیوتكنولوژی نوین‌ در كشاورزی‌ منجر به‌ تولید فرآورده‌های‌ با كیفیت‌ بهتر، كاهش‌ هزینه‌ تولید آن‌ و تولید فرآورده‌هایی‌ باارزش‌ فزوده‌ بیشتر می‌گردد. به‌ همین‌ دلیل‌، امروزه‌ فعالیت‌های‌گسترده‌ای‌ در بخش‌ بیوتكنولوژی برای‌ تبدیل‌ تحقیقات‌ پایه‌ای‌ به‌كاربردی‌ و توسعه‌ای‌ (تجاری‌) در حال‌ شكل‌گیری‌ است . به كارگیری‌ روش‌ها و فنون‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ و بیوتكنولوژی در كشت‌سلول‌ و بفت‌ گیاهان‌ به ویژه‌ گیاهانی‌ كه‌ از جنبه‌ اقتصادی‌ و غذایی‌ اهمیت ‌فوق‌العاده‌ای‌ دارند، بسیار ارزشمند است‌. چرا كه‌ در مقایسه‌ با شیوه‌های ‌كشت‌ و تكثیر معمولی‌ از این‌ روش‌ می‌توان‌ با هزینه‌ای‌ بسیار كمتر وسرعت‌ عمل‌ بیشتری‌ به‌ دودمان‌های‌ خالص‌ سلولی‌ و انتخاب‌ سالم ترین ‌بفت‌ گیاهی‌ با بازده‌ كمی‌ و كیفی‌ چشمگیری‌ نائل‌ شد. با به كارگیری ‌بیوتكنولوژی می‌توان‌ گیاهی‌ را تولید كرد كه‌ به‌ عواملی‌ همچون‌ سرما، گرما، رطوبت‌، خشكی‌، املاح‌، حشرات‌، فات‌ ویروس‌ها و سایر عوامل‌بیماری زا مقاوم‌ باشند و علاوه‌ برآن‌ در مقایسه‌ با موجود طبیعی‌، مجهز به ‌مكانیسم‌های‌ دفاعی‌ اضفی‌ باشند. این‌ عوامل‌ قرن‌ها است‌ كه‌ كشاورزان ‌را آزار داده‌ و لطمات‌ بی‌شمار اقتصادی‌ وارد كرده‌ است.بیوتكنولوژی كاربردهای‌ امیدوار كننده‌ بسیاری‌ دارد، اما نه‌ یك‌ راه‌ حل‌ عمومی‌ و نه‌ جایگزینی‌ برای‌ روش‌های‌ موجود است‌، بلكه‌ یك‌ روش‌كمكی‌ برای‌ حل‌ مشكلات‌ كشاورزی‌ است‌. نمونه‌های‌ فراوانی‌ ازكاربردهای‌ بیوتكنولوژی در كشاورزی‌ امروز وجود دارد كه‌ برخی‌ ازنمونه‌ها در ذیل‌ اشاره‌ می‌گردد:

كرم‌ اگروتیس‌ (شب‌پره‌ زمستانی‌) یكی‌ از حشرات‌ آسیب‌ رساننده‌ به‌غلات‌ است‌ كه‌ معمولا به‌ وسیله‌ حشره‌كش‌ها با آن‌ مبارزه‌ می‌شود. باكتری ‌با سیلوس‌ تورژین ‌سیس‌ پروتئینی‌ تولید می‌كند كه‌ كشنده‌ حشره‌ فوق‌است‌ ولی‌ این‌ باكتری‌ با غلات‌ همزیستی‌ ندارد . بیوتكنولوژیست‌ها برای‌حل‌ این‌ مشكل‌ ژن پروتئین‌ تولیدی‌ این‌ باكتری‌ را به‌ باكتری ‌پسودوموناس‌ فلوئورسنس‌ كه‌ در خاك‌ وجود داشته‌ است‌ و با سویاهمزیستی‌ دارد انتقال‌ دادند و سپس‌ با وارد كردن‌ این‌ باكتری‌ به‌ خاك‌محل‌ كشت‌ غلات‌، حشره‌ فوق‌ را كنترل‌ نموده‌ و صدمات‌ ناشی‌ از آن‌ راكاهش‌ دادند. این‌ مثال‌ نمونه‌ای‌ از كاربرد علم‌ بیوتكنولوژی در كنترل‌حشرات‌ و فات‌ محسوب‌ می‌شود.از فنآوری‌ بیوتكنولوژی در كنترل‌ علٿ‌های‌ هرز نیز استفاده‌ گردیده ‌است‌.

 

 

 

برای‌ نمونه‌ بسیاری‌ از علفكش‌ها به دلیل‌ حضور ماده‌ای‌ بنام ‌گیلفوسیت‌ در علٿ‌كش‌ رانداپ‌ كه‌ تأثیر منفی‌ بر فعالیت‌های ‌آنزیمی‌ حبوبات‌ دارد، در مزارع‌ حبوبات‌ قابل‌ استفاده‌ نیست‌.بیوتكنولوژیست‌ها توانسته‌اند با انتقال‌ ژن مقاومت‌ به‌ گلیفوسیت‌ (كه‌ آن‌را در نوعی‌ باكتری‌ به‌ نام‌ سالمونلا فلاتیفی‌ موریوم‌ یفته‌اند) به‌ گیاهان‌زراعی‌، واریته‌های‌ جدیدی‌ از ذرت‌، پنبه‌ و تنباكوی‌ مقاوم‌ به‌ علٿ‌كش‌هارا تولید نمایند.

استفاده‌ از بیوتكنولوژی درگیاهان‌ زراعی‌ در فزایش‌ كیفی‌ گیاهان‌زراعی‌ نیز مؤثر بوده‌ است‌، به طوری كه‌ گیاهان‌ تراریخته كه‌ از طریق ‌بیوتكنولوژی به‌ دست‌ آمده‌اند نسبت‌ به‌ ارقام‌ قدیمی‌ تولید بیشتری‌ داشته‌اند كه‌ این‌ فزایش‌ بهره‌وری‌ به‌ دلیل‌ عواملی‌ چون‌ تحمل‌ به‌خشكی‌، مقاومت‌ به‌ حشرات‌، بیماری‌ها و قدرت‌ رقابت‌ بیشتر با علٿ‌های ‌هرز بوده‌ است‌‌. همچنین‌ بیوتكنولوژیست‌ها موفق‌ شده‌اند مكانیسمی‌ كه‌ موجب ‌نرم‌شدگی‌ و فساد میوه‌هایی‌ چون‌ گوجه‌ فرنگی‌ می‌شود را با استفاده‌ ازروش‌های‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ تحت‌ كنترل‌ خود در آورده‌ و موجب‌ حذٿ‌شیمیایی‌ موادی‌ می‌شوند كه‌ موجب‌ رسیدگی‌ بیش‌ از حد محصول‌می‌شود. با استفاده‌ از این‌ تكنیك‌ ، گوجه‌ فرنگی‌ Flavrsavr را تولیدنمودند كه‌ میوه‌ها به‌ حالت‌ طبیعی‌ رسیده‌ و پس‌ از برداشت‌، بدون‌ اینكه‌میوه‌ها در معرض‌ فساد قرار گیرند به‌ مسفت‌های‌ دور قابل‌ حمل‌ بودند.

ایجاد مقاومت‌ در مقابل‌ تنش‌های‌ محیطی‌ مانند خشكسالی‌، گرما،سرما، ازن‌ موجود در اتمسفر، نمك‌ و مواد كانی‌ از دیگر اهدف ‌بیوتكنولوژیست‌ها بوده‌ است‌. در این‌ مورد می‌توان‌ به‌ تولید سیب‌زمینی‌ وتوت‌ فرنگی‌ مقاوم‌ به‌ یخبندان‌ كه‌ از طریق‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ بدست‌ آمده‌،اشاره‌ نمودد.

كشت‌ سلولی‌ كه‌ طی‌ آن‌ سلول‌های‌ گیاهی‌ رشد یفته‌ در محیطكشت‌، به‌ عنوان‌ منبع‌ تأمین‌ كننده‌ مواد ارزشمندی‌ محسوب‌ می‌گردند، ازدیگر كاربردهای‌ بیوتكنولوژی می‌باشد. برای‌ نمونه‌، وانیل‌ معمولا از بذرگیاه‌ وانیلا بدست‌ می‌آید. استخراج‌ وانیل‌ از سلول‌های‌ گیاهی‌ كشت‌ شده ‌می‌تواند ارزان تر از روش‌های‌ سنتی‌ تمام‌ شود. علاوه‌ بر این‌ از كشت‌سلول‌های‌ گیاهی‌ در محیط كشت‌، می ‌توان‌ ساقه‌ و ریشه‌ تولید كرد كه‌برخی‌ از این‌ اندام‌ها می‌توانند به‌ دلیل‌ جهش‌ دارای‌ صفات‌ متفاوتی ‌باشند كه‌ قابل‌ بهره ‌برداری‌ خواهند بود.علاوه‌ بر موارد ذكر شده‌ به‌ اختصار، برخی‌ از كاربردهای‌ بیوتكنولوژی ‌را می‌توان‌ بصورت‌ ذیل‌ عنوان‌ کرد:

 

 

 

1- توسعه ظرفیت تثبیت نیتروژن در گیاهان‌ غیر لگومینوز ( مهندسان ژنتیک در حال کار کردن بر روی انتقال ژن نیف ( ( nif در گیاهان‌ غیر لگومینوز بوسیله استفاده از ناقل E.Coli هستند )

 

 

 

2- مراقبت از گیاهان‌ در مقابل بیماری های گیاهی ( گیاهانی مثل پایه نیشکر که از کشت بفت مریستمی به دست می آیند مقاومت بالایی نسبت به بیماری ها دارند )

 

 

 

3- توسعه گونه های جدید به وسیله گداختن پروتوپلاسم یا پروسه کلون سا زی

 

 

 

4- تولید تركیبات‌ مؤثر و مهم‌ گیاهی‌ از راه‌ كشت‌ انبوه‌ سلولی‌

 

 

 

5- استفاده‌ از گیاهان‌ به‌ عنوان‌ عوامل‌ و منابع‌ تولید محصولات ‌زیست‌شناسی‌ و شیمیایی‌

 

 

 

ادامه نوشته

النینو و تاثیر آن بر اکولوژی

النینو و تاثیر آن بر اکولوژی

مقدمه:

 

توسط سازمان جهانی هواشناسی وابسته به سازمان ملل متحد سال 98-1997 سال النینو نام گذاری گردید.تاکنون این پدیده اثرات مخرب و هولناکی بر منابع محیط زیست محلی و مردم دنیا داشته است.

اثرات این پدیده بر محیط زیست به صورت مرگ و میر صدها هزار مرغ دریایی در آلاسکا ، آتش گرفتن جنگلها در استوا (نمونه ای در اندونزی)، خشکسالی ، افزایش دمای کره زمین ، کاهش صید آبزیان ، جاری شدن صیلابها شدید ، طغیان رودخانه ها (نمونه هایی در کشورمان در منطقه گلستان) مشاهده میشود.

النینو یک اتفاق ساده نیست بلکهزنجیره ای از وقایع مرتبط به هم است. النینومعمولا از اقیانوس آرام شروع و اثراتش عمدتا در اطراف خط استوا و کشور های استوا ( مکزیک ، شیلی ، آرژانتین ، اندونزی ، مالزی ، گینه ، جنوب هند و ...) مشاهده میشود. بیشترین اهمییت النینو به علت تغییرات شدید اجتماعی و اقتصادی است ، اما از اثرات آن بر محیط زیست نمیتوان صرف نظر کرد1

 

ریشه کلمه النینو چیست و چرا آن را به این نام میخوانند:

 

El Nino یک کلمه اسپانیایی به مفهوم پسر بچه یل به تعمیم به معنی پسر مسیح (chirst-child) است. این پدیده غالبا در محدوده زمانی کریسمس (میلاد حضرت مسیح) اتفاق می افتد ، به همین دلیل این عنوان را به آن اطلاق می کنند.2

 

 

 

 

1- مجله محیط زیست شماره 24 پائیز 1377 صفحه 89

2- مجله محیط زیست شماره 24 پائیز 1377 صفحه 89

 

تاریخچه النینو:

مطالعات نشان میدهد که النینو اولین بار حدود صد سال پیش مورد توجه علمی قرار گرفت با وجود این شواهدی در دست است که نشان میدهد، دریانوردان و ماهی گیران بومی آمریکای جنوبی پدیده النینو را در اوایل قرن 15 میلادی نیز میشناختند آنانان اصطلاح النینو را برای تعریف یک جریان گرم ضعیف که هر سال حول و حوش ایام کریسمس در امتداد سواحل اکوادور و پرو به سمت جنوب جریان دارد به کار میبرند.1

ادامه نوشته

بيوتكنولوژي

بيوتكنولوژي

کاربرد های بیوتکنولو‌‌ ژی در کشاورزی

 

 

 

دانش‌ بیوتكنولوژی‌ به‌ عنوان‌ عظیم ‌ترین‌ منبع‌ تكنولوژی‌ بشر در قرن ‌فعلی‌ مطرح‌ بوده‌ و آن‌ را انقلاب‌ سبز نوینی‌ برای‌ غلبه‌ بر فقر و گرسنگی ‌نامیده‌اند.حامیان‌ بیوتكنولوژی‌، معتقدند چنانچه‌ روند فعلی‌ رشد جمعیت‌ادامه‌ یابد، به‌ یقین‌ نسل‌های‌ آینده‌ بشری‌ با كمبود مواد غذایی‌ و فقر، روبرو خواهند شد. بنابراین‌ بایستی‌ روش‌های‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ و اصلاح‌گیاهان‌ زراعی‌ پربازده‌ در دستور كار كشورها قرار گیرد. روش‌های‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ و بیوتكنولوژی‌ گیاهی‌ می‌تواند، گونه‌هایی‌ از محصولات‌جدید را، حتی‌ در خاكهای‌ نامرغوب‌ و نا مساعد پرورش‌ دهد; همچنین ‌بذرهای‌ مقاوم‌ به‌ ویروس‌ و فات‌ گیاهی‌ می‌توانند، كاربرد سموم‌ و موادشیمیایی‌ را محدود ساخته‌ و بازدهی‌ محصولات‌ را فزایش‌ بخشند.

 

ادامه نوشته

کاربرد بیوتکنولوژی در باغبانی

این ژن که از باکترى خاکزى Serratia marcescens گرفته شده است در گیاه توتون، مقاومت به بیمارى قارچى Altenaria longipes که باعث بیمارى لکه قهوه اى مى شود را ایجاد کرده است. ژن استیل ترانسفراز در توتون، مقاومت به بیمارى باکتریایى Pseudomonas Syringea را باعث شده است. مقاومت به تنش ها: برخى از ژن ها مسئول ایجاد مقاومت در برابر تنش هایى همچون گرما، سرما، شورى، عناصر سنگین و هورمون هایى گیاهى هستند. مطالعاتى نیز در مورد متابولیت هاى نظیر پروتئین ها و بتائین ها انجام گرفته است که نشان داده اند در مقاومت به تنش ها دخالت دارند. مقاومت به سرمازدگى در توتون با داخل کردن ژن مسئول سنتز آنزیم گلیسرول، فسفات، آسیل، ترانسفراز ایجاد شده است که این ژن از Arabidopsis گرفته شده است. برخى گیاهان با سنتز گروهى از مشتقات قندى مشهور به پلى ال ها (مانیتول، سوربیتول و سیون) به تنش هاى خشکى واکنش نشان مى دهند. گیاهانى که داراى پلى ال هاى بیشترى هستند، مقاومت بیشترى به تنش ها دارند. با استفاده از ژنى در باکترى ها که قادر به ساختن مانیتول ها است، این امکان وجود دارد که سطح مانیتول را در گیاهان مقاوم به خشکى بالا برد. کیفیت میوه: میوه هاى گوجه فرنگى که به کندى مى رسند از اهمیت ویژه اى در حمل ونقل برخوردارند. گوجه فرنگى تراریخته با فعالیت کم آنزیم پکتین میتل استواز و مقادیر بالاى مواد جامد محلول و PH بالا، کیفیت فرآورى را افزایش مى دهد. گوجه فرنگى هاى دیررس با استفاده از RNA آنتى سنس تولید شده اند که در آنها از سنتز آنزیم هاى دخیل در تولید اتیلن ممانعت مى شود مثل آنزیم EgAccl سنتتاز. همچنین با استفاده از ژن دآمیناز که مقدار اسید ۱- آمینو سیکلوپروپان ۲-کربوکسیلیک (ACC) (پیش ماده سنتز اتیلن) را در میوه کاهش مى دهد، امکان تولید گوجه فرنگى هاى دیررس وجود دارد. این گوجه فرنگى ها از عمر ماندگارى بیشترى برخوردار هستند و همچنین مى توانند مدت طولانى بر روى گیاه باقى بمانند تا تجمع قندها و اسیدها در میوه جهت بهبود طعم آن بالا رود. این گوجه فرنگى ها در کشورهاى اروپایى و آمریکایى در سطوح تجارى گسترده اى در حال تولید هستند. با استفاده از ژن ساکارز فسفات سنتتاز مى توان گوجه فرنگى با ساکارز و نشاسته کم تولید نمود، همچنین با ژن باکتریایى ADP گلوکز پیروفسفوریلاز مى توان محتواى نشاسته سیب زمینى ها را به میزان ۲۰ تا ۴۰ درصد افزایش داد. مقاومت به آفات: با وارد کردن ژن بتا اندوتکسین (ژن bt) گرفته شده از باکترى Bacillus thuringiensis به گیاهانى نظیر کتان، توتون، گوجه فرنگى، سویا، سیب زمینى و... مقاومت به حشرات مضر در این گیاهان ایجاد شده است. این ژن ها، پروتئین هاى کریستاله ضد حشرات را تولید مى کنند که بر روى دامنه وسیعى از سخت بالپوشان، بى بالپوشان و دو بالپوشان اثر دارد. این کریستال ها در داخل بدن لارو حشرات به صورت ذرات قلیایى در داخل پروتوکسین هاى انفرادى با وزن مولکولى ۱۳۳ تا ۱۳۶ کیلووالتون تشکیل مى شوند. این پروتئین هاى کریستالى ضدحشرات در طول دوره رشد رویشى سلول ها تولید مى شوند و اثرات زیادى بر کنترل حشرات دارند. نر عقیمى و تجدید بارورى: این تکنیک در تولید بذر هیبرید بسیار مفید مى باشد. گیاهان تراریخته با ژن هاى نر عقیم و تجدید کننده بارورى در شلغم ایجاد شده اند. این تکنیک تولید بذر هیبرید، بدون اخته کردن دستى گل هاى نر را تسهیل مى نماید و گرده افشانى را در ذرت کنترل مى کند. در سال ،۱۹۹۰ ماریانى (Mariani) و همکاران در بلژیک با موفقیت یک ساختار ژنى را که داراى محرک خاص دیگرى بود از ژن TA29 توتون گرفتند و ژن ریبونوکئاز را در باکترى باسیلوس (ژن بارناز) توالى یابى کرده و در تولید گیاهان تراریخته شلغم به کار گرفتند. با این عمل و با بیان ژن انتقال یآفته از تولید گرده نرمال جلوگیرى شده و منجر به نر عقیمى مى شود. • شناساگرهاى مولکولى کاوشگر هاى اسید نولکئیک: امروزه با استفاده از کاوشگر هاى CDNA مى توان بیمارى هاى گیاهى را قبل از بروز علائم شناسایى کرد. کاوشگر، توالى هاى اسیدنوکلئیک پاتوژن هستند که ارگانیسم هاى با مارکرهاى ویژه را تولید مى کنند. کاوشگرهاى CDNA به نواحى خاصى از پاتوژن ها فرستاده شده و با استفاده از تکنیک هاى استاندارد DNA نوترکیب مى توان آنها را تولید کرد. پادزهرهاى تک کلونى McAb) تکنیک هاى ایمونوشیمیایى، براى شناسایى سریع و دقیق پاتوژن هاى گیاهى بسیار مفید هستند. همچنین از این تکنیک در شناسایى بیمارى هاى گیاهى استفاده مى شود. تکنیک هیبریداسیون (تلاقى)، روش هاى مناسبى را براى تولید هومولوگ ها به وجود آورده است که از لحاظ بیوشیمى اینها به عنوان مواد ایمنولوژیکى تعریف مى شوند که توسط یک لاین سلولى ساده و علیه اپى توپ هاى پادتن ایمن ساز ساخته مى شوند. پتانسیل بالاى McAbs در شناساگرهاى پاتولوژى گیاهى ضرورى هستند چون منجر به تولید پادزهرهاى هموژن با فعالیت مشخص به مقادیر زیاد گردید که در مدت زمان طولانى ساخته مى شوند. با این حال تکنولوژى هیبریداسیون یک عمل آزمایشگاهى و پرهزینه است در مقایسه با روش هاى ایمنى سازى استاندارد که به طور گسترده براى شناساگرهاى مولکولى در مقیاس وسیع استفاده مى شوند. • مارکرهاى مولکولى استفاده از مارکرهاى مولکولى جهت گزینش صفات زراعى، کار را براى به نژادگرایان گیاهى آسان ساخته است. این امکان به وجود آمده است که گیاهان را براساس صفات مختلف یا مقاومت به بیمارى ها در مراحل مختلف رشد و نمو، گروه بندى کنیم. استفاده از RFLP چند شکلى طولى قطعات برشى)، RAPD (DNA) چند شکلى تکثیر شده تصادفى)، AFLP (چند شکلى طولى قطعات تکثیر شده) و مارکرهاى ایزوآنزیم در به نژادى گیاهان، فراوان به چشم مى خورد. مارکرهاى RFLP براى مارکرهاى مورفولوژیکى و ایزوآنزیم ها مفید بوده، چون تعداد آنها فقط توسط اندازه ژنوم محدود مى شود و آنها تحت تاثیر شرایط محیطى قرار نمى گیرند. نقشه هاى مولکولى در حال حاضر براى برخى از گیاهان زراعى نظیر ذرت، گوجه فرنگى، سیب زمینى، برنج، کاهو، گندم و گونه هایى از کلم ها وجود دارد. مارکرهاى RFLP کاربردهاى زیادى دارند که مى توان به شناسایى ارقام، شناسایى مکان هاى ژنى، صفات کمى، آنالیز ساختار ژنوم، و...

ادامه نوشته