مقاله كاربری هایی در بهبود محصول

مقاله كاربری هایی در بهبود محصول
رشته تحصیلی : کشاورزی

فرمت فایل : doc

تعداد صفحات : 46

حجم فایل (به کیلوبایت) : 31

فرمت دانلود : رار/ زیپ

مبلغ : 4000 تومان

خرید و دانلود

مقاله كاربری هایی در بهبود محصول

 

مقدمه

گفته شده است كه اصطلاح بیوتكنولوژی در سال 1917 توسط مهندس مجارستانی  كولر اریك  برای توصیف یك فرایند ابداع شده است كه او برای مقیاس های بزرگی از تولید خوكها با استفاده چغندرقند به عنوان نخستین منبع غذایی گسترش یافته اند . بر طبق بیوتكنولوژی همه خلوط كاری بودند كه بدین وسیله تولیدات با استفاده سیستم های زنده ساخته شده اند كه حیوانات گیاهان یا موجودات ذره بینی می باشند . بدین وسیله این تعریف بیوتكنولوژی جدید نیست اما با بشر از زمانهای دیرین بوده است .

توسط تعریف اساسی بیوتكنولوژی  كشاورزی اتفاق است كه قدیمی ترین فعالیت سیستم های بیولوژی برای تهیه كالاها و خدمات بشری استفاده شده اند . بیوتكنولوژی  رایج با دریافت توجه ای به عنوان یك منبع نوآوری از كشاورزی است كه دانشمندان به اصلاح فرایندهای بنیادی رشد ، توسعه و تكثیر مجدد قادر هستند .

بیوتكنولوژی در بهبود محصول و حفاظت ممكن است یك انتخاب برای انجام سطحهای قابل قبول از محصولات برپایه ظرفیت محل اكوسیستم را پیشنهاد بدهد . مزرعه داران در آینده قادر به افزایش محصولات در حدود یكسال خواهند بود كه در یك فصل محدود بودند و قادر به تحمل تنوع درجه حرارت خواهند بود ، استقامت  بیماریهای متنوع در یك حالت دوستانه و میوه ها قادر به عمل آوری روی اصل گیاه خواهد بود و تمام مواد غذایی را ترش مزه می كردند . یك تصور تولید شده است تا كه یك واقعیت عملی شود بیوتكنولوژی امروزه پر اهمیت است گفته شده كه ظرف طلا در پایان رنگین كمان برای علم كشاورزی زیست شناسی ملكولی ، محیط زیست و تحقیقات پزشكی به صورت یك ضرب المثل می باشد .

بیوتكنولوژی

 بیوتكنولوژی گیاهی برای همه فعالیتهای دیگر به نسبت تنظیمات قراردادی وابسته می باشد كه هدف در هر دو بهبود ژنتیكی ، عملكرد رخ مانگی یا میزانهای تكثیر از كارخانجات مهم اقتصادی با بهره برداری از سلولهای گیاهی یا اجزاء تشكیل دهنده سلول برای تولید محصولات یا خدمات مفید وابسته می باشد .

دو رسیدگی اساسی از بیوتكنولوژی گیاهی برای اصلاح محصولی گیاهی هستند : 1 ) كشت بافت گیاه 2 ) مهندسی ژنتیك گیاه .

كشت بافت گیاه

 كشت بافت گیاه به اصلاح یك روكش است كه در كشت vitro و دستكاری سلولهای گیاه ، بافتها ، اندامهایی  از پروتوپلاست در زیر وضعیتهای محیطی كنترل شده و ضد عفونی شده است .

تاریخچه :

 شروع آن در ابتدای1839  بود وقتی Schkeiden , Schwann تئوری از قدرت ایجاد یك ارگانیسم را پیشنهاد داده اند كه هر سلول پتانسیل تعیین شده و ذاتی برای صفات ارثی تكرار شده را می گیرد . و كپی از رویدادهای محیطی اتفاق می افتد بعد از اینكه یك تخم شكل گرفته است یك خصوصیت رجوع یافته به عنوان قدرت ایجاد یك ارگانیسم یافته ای است . Haberlandt اولین شخص برای اثبات قدرت و ایجاد یك ارگانیسم از كشت شده ها و تمام سلولهای متمایز شده در ابتدای 1898 بود . او سلولهای مشتق شده از بافتهای احاطه شده از برگها ، بافتهایی از ساقه ها و موهای پرچمی و غده ای از Tradescantia را استفاده كردهاند . بهر حال ، او مدیون به تفاوتهای ذاتی و پذیرفته شده كه به طور صحیح در ان زمان درك نشده اند . در 1922 Kotte ( یكی از دانش آموزان Haberlandt ) به طور موفقیت آمیزی در آلمان نوك ریشه تحریك شده از نخود فرنگی و ذرت برای دوره های كوتاه روی حیوان بر پایه محیط كشت ، پرورش شده اند . به طور خلاصه توسط اثبات نگهدارنده رشد از ریشه های هویج تحریك شده دنبال شده بود . بیشتر از 20 هفته در میانگین كشت تكمیل شده با استخراج مخمر ، بهر حال ، كشت به طور نامحدود باقی نمی ماند  . اما در سال 1934 بود وقتی white قادر به موفقیت رشد نوك ریشه گوجه فرنگی تحریك شده در vitro برای یك دوره نامشخص بود . به طور تاریخی در سال 1936 دوره ای برای توسعه كشت بافت گیاه هر دوره اكتشاف گیاه هورمونی  است و از 1937 به جلو دوره اكتشاف هورمون گیاه است . در حالی كه دوره اكتشاف هورمون گیاه شاهد توسعه سریع این تكنیكها است كه دوره اكتشاف قبل از هرمون گیاه ( توسعه یافته در حدود 100 سال )  یافته های زمان برای فرمول بندی از مسائل بود و در انتشار vitro از بافت گیاه و حیوان كشت می شود .

اولین عمده ترین شكاف در بافت گیاهی در 1939 می آید با توانایی برای رشد بافت تهاتر از تنباكو سیب زمینی و هویج داخل كشت های طولانی مدت از توده های بافت غیر متشكل كه پینه نامیده شده است . وان اور بك  و همكاران خودش ( 1941 ) قادر به موفقیت رشد جنین های مجزا شده از Datura روی یك مكمل میانه با شیره نارگیل در برگیرنده  عامل تقسیم سلول بودند ( miller , skoog 1957 )  اثبات كرده كه تنظیم شكل گیری اندام ( ریشه و جوانه ) از پنبه تنباكو  توسط دستكاری هورمون گیاهی و نسبت cutokinin در محیط كشت پرورش می یابد .

ریكر و هیلدبرانت و مولر  ( 1954 )‌ اولین افزایش برای اولین گیاه سلولیهای مجزا شده از نیكوتین تاباكویم بودند . Steward ( 1958 )  تفكیكی از جنین های Somatic در تعلیق كشت هایی از هویج را كشف كرده اند كه به تخم جنین های نرمال شباهت دارد . Cocking  ( 1961 )  اولین جدایی آنزیم پروتوپلاست گیاهی بود . پروتوپلاستها از تعداد زیادی از بافتهای گیاهان و پینه ، دستكاری شده و متمایز شده داخل گیاهان حاصلخیز مجزا شده بودند . تئوری قدرت ایجاد یك ارگانیسم از سلولهای گیاهان آنسوی این تردیدها اثبات شده بودند .

تكنیكهای متفاوت از كشت بافت گیاهان در هر دو به طور روزمره  استفاده شده اند یا پتانسیل بزرگی برای بهبود مستقیم سرعت یا كارآیی از همه انواع محصولات گیاهی را دارد شامل كشاورزی باغبانی و جنگلداری است .

 

اهداف كشت بافت گیاه

 روش های بهبود محصول بر پایه درستی برای – نوع روشهای انتشار هستند . هدف نهایی مهمترین  تكنیكهای كشت بافت از گیاهان پیشین از یك گیاه برای بدست آوردن گیاه ارشد به طور ژنتیكی و سلامتی است . برای بهبود  توارپ ژنتیكی ضروری است كه تغییر و انتخاب DNA سالم از تنها سلول قابل روئیت و گیاه ترمیم شده از آن برای مقیاس بزرگی از تكثیر غیر جنسی از گیاهان بیمار ، مخصوصاٌ تغییرات ژنتیكی EPIGENETIC  درك نشده است . برای دست یابی یك سلول قابل روئیت برای تغییرات ژنتیكی قادر می باشد كه فاصله غیر متشكل شده مرحله نامتمایز مانند مرحله پینه در یك یا دو مرحله از گیاه به گیاهان پیشین  است كه برای دستكاری VITRO از گیاهان ، نگهداری وضعیت متمایز شده از گیاه ضروری است .

 

وضعیتهای كشت : محیط كشت

 گیاهان رشد یافته مزرعه ، كشتهایی از بافتهای همه كوچكترین و بزرگترین عناصر در نسبتهای مناسب بعلاوه منابع كربن و ویتامین ها را احتیاج دارند . مهمترین بخش در فرمول سازی كه به خوبی تعریف شده محیط كشت بافت گیاه برای یك دامنه وسیع از كاربردها توسط Murashige , Skoog  (1962 )  ساخته شده بود . محیط تدبیر شده توسط Murashige , Skoog   به طور وسیع محیط استفاده شده در كشت بافت گیاهان مخصوصاٌ  گیاهانherbaceous  است . برای انواع دیگر ، مانند گیاهان چوبی ، یك محیطی  از گیاهان چوبی را ( wpu )  را گسترش داده بود . انتخاب محیط كشت بافت با نوع گیاهان پیشین ، هدف از كشت و مرحله گسترش از اصل گیاه متنوع است بر این مبنا كار انجام می شود .

تهویه مناسب برای رشد پرورش گیاهان لازم است كه در میان تداوم ارتعاش از تعادل مایع یا در میان یك پشتیبان جامد از agar – agar تضمین شده می باشد كه یك اشتیاق از جلبك دریایی است و می تواند به عنوان عامل ماده ژلاتینی در پیشترین واسطه های كشت بافت استفاده شده باشد . دیگر احتیاجات برای پرورش روینده نور است . پرورش پینه ممكن است یا ممكن نیست نور مناسب احتیاج داشته باشد . اما جوانه های افزایش یافته و تكثیر شده و جوانه های ریشه نور كافی درجه حرارت و رطوبت را احتیاج دارند . تنظیم كننده های رشد برای محیط پرورش وابسته شده به اهداف افزوده شده اند .

راه انداری كشت بافت

 هدف عمده یك راه اندازی موثر از كشت بافت برای تهیه گندزدایی و میحط كنترل شده و برای دادن بیشترین هزینه های موثر در راه اندازیه است . ناحیه های قابل تشخیص  فضای ذخیره سازی برای مواد شیمیایی  پشم شیشه  و فرآورده های دیگر هستند كه واسطه های آمادگی و ناحیه اتوكلاو و ناحیه شستن و خشك كردن ، ناحیه ای برای تلقیح و دوره نهفتگی ،  ناحیه های سخت برای پرورش و گلخانه ها برای بافت كشت شده گیاهان را شامل می شود . اندازه آزمایشگاه كشت بافت وابسته به جنبه ها و حجم كشت ، كشت بافت موثر متنوع است و تجهیرات اصلی احتیاج شده تعادلها ، كوره ها ، متر PH مركز از گریز ها ، میكروسكوپها ،  اتوكلاوها ، راه اندازی تقطیر آب ، كوره هوای گرم ، تنگ مه و غیره هستند  برخی از تجهیزات مشخص شده برای مهندسی ژنتیك و بررسی تبدیلها طیف نور سنج ، مركزهای گریز سرعت بالا خنك كنندگی دستگاههای electrophertic عمق یخدانها ، خنك كننده منجمد شده ، عبور نور از DNA  و سیستم مستندات ژل ، تركیب كننده و تركیب دهنده DNA را شامل می شود .

 

تكنیكهای كشت بافت

 تكنیكها و كابردهای كشت متنوع بافت گیاه در انتشار موثر را رسیدگی می كند ، تولید و بهبود محصول گیاهان در زیر خلاصه شده است .

1-   حداقل انتشار

2-   پرورش نیم دانه شده

3-   هیبرید شدگی نامحدود

4-   تنوع Samaclonal

5-   آمیختگی و كشت پروتوپلاست

6-   نگهداری گونه ها

7-   حفاظت IN vitro

 

حداقل انتشار

كاربرد كشت بافت گیاهان در برنامه های بهبود محصول منحصراٌ  روی دسترسی تكنیكهای برای ترمیم تمام گیاهان در میان آنها وابسته است . تكثیر غیر جنسی از گیاهان تمام كشت بافت ( in votro )‌ به حداقل انتشار رجوع كرده است . تا آنجا كه تكنیكهای انتشار in vitro نگران كننده اند كه در حقیقت آنها صرفاٌ تفسیر مدل كوچكی  از تكنیكهای انتشار گیاهان متعارفی هستند و در زیر محیط گندزدایی شده انجام شده اند . زیرا از این فقط انتشار غیر جنسی in vitro به عنوان حداقل انتشار نام گذاری شده است .

حداقل انتشار تعداد زیادی مزیت روی روشهای قراردادی از انتشار گیاه مانند افزایش مقیاس بزرگی از درستی – نوع گیاهان ، در میان تكنیكهای موجود سلانه بیماری گیاهان و نگهداری فضا و زمان را پیشنهاد می دد . روشهای اصلی از حداقل انتشار هستند :

1-   حداقل انتشار در میان تكثیر غنچه جوانه

2-   حداقل انتشار در میان جوانه های غیر موروثی

3-   كشت نوك meristem taberization

4-   In vitro

5-   پیدایش چنین Somatic

حداقل انتشار در میان تكثیر غنچه جوانه :  توده انتشار در میان تكثیر غنچه جوانه مربوط به زاویه رأس و واقع در گوشه مهمترین تكنیكهای قابل اعتماد از انتشار توده است . گیاهان پیشین برای حداقل انمتشار می تواند از گیاهان خوابیده یا روینده می تواند از گیاهان خوابیده یا روینده فعال بدست آمده باشد . به طور فعال جوانه های روینده می تواند از گیاهان با رشد در مزرعه یا گلخانه ها جمع آوری شده باشد . ناخالصی گیاهان پیشین معمولاٌ كمترین مسئله است وقتی نوكهای جوانه در گلخانه ها جمع آوری شده اند ، مخصوصاٌ اگر مراقبت برای نگهداری آب خارج از جوانه ها در طول مراقبت گلخانه انجام گرفته شده است .

ابداع پرورش جوانه ها و برگها با دقت برای حداقل صدمه برای ساقه برداشته شده اند . با بررسی یك شستشوی كاملاٌ ابتدایی در زیر شیر اب ف جوانه ها در حل یك شوینده خیلی رقیق دنبال شده توسط سترون در كلرید جیوه  رقیق یا سدیم یا كلسیم ماده حل كننده در برگیرنده یك قطره از نمك ، viz – Tween – 20  یا teepol  و غیره شستشو داده شده اند . سپس چندین بار در آب عقیم شستشو داده شده قبل از اینكه روی محیط مواد مغذی انتقال داده شده باشد . شیبهای سریع در الكل اتیلیك همچنین برای نوكهای جوانه روینده خیلی فعال انجام شده اند .

كشت هخای گندزدایی سپس برای تكثیر میانه با یك تركیب هورمونی انتقال یافته اند . جوانه های افزایش یافته  و تكثیر شده سپس برای حد وسط ریشه در زیر وضعیتهای in vitro انتقال یافته اند و گیاهان ریشه دار برای گلخانه ها برای سازش با محیط انتقال یافته اند . در میان حداقل انتشار میانكین نسبت تكثیر از یك گیاه می تواند توسط تقریباٌ 10000 بار افزایش یافته باشد . سرعت افزایش ممكن است در یكی از دو روش دنبال شده انجام گرفته باشد . در اولین مورد ، وجود جوانه های واقع در گوشه در گیاهان پیشین و در شاخه های توسعهی افته برای گسترش داخل شاخه ها تحریك شده اند ( یك جوانه واقع در گوشه در محور هر برگ موجود است)‌ این توسط یك غلظت نسبتاٌ زیاد از cytokinin  در محیط انجام شده است (‌افزایش شاخه های محوری ) بعد از یك دوره مناسب هر شاخه محوری وجود داشته است و برای یك محیط تازه مناسب برای افزایش شاخه های محوری انتقال یافته اند . نسبتاٌ شاخه ها ممكن است برای محیط ریشه و توالی انتقالات برای خاك انتقال یافته باشد . دومین رسیدگی  برای گونه های آنها كاربرد پذیر است كه شاخه های محوری افزایش یافته نمی تواند انجام گرفته باشد . در چنین مواردی هر نوك ریشه / جوانه محوری داخل یك جوانه تنها توسعه می یابد . جدایی های گره ( هر یك در بر گیرنده یك گره )  از ساقه های آنها و كشت شده برای افزایش در آینده موجود هستند .

حداقل انتشار یك تكنیك بیوتكنولوژی جذاب با وجود روش هایی در برنامه های بهبود مصحول در چندین آزمایشگاه  تجاری و گلخانه های سراسر جهان است . ضرورت برای این روش چند میلیون دلاری از كشت بافت از تقاضاهای افزایش یافته برای پرورش گل گیاهان مانند گلها و شاخ و برگ گیاهان برخاسته شده اند . پرورش گل در میان مزرعه های كوچك و چند ملیتی  عمومی می باشد . برخی انتشار تجاری در Netherlands , uk , USA در حدود 5 میلیون ، گیاه هر سال تولید می كنند .

در هند در حدود 51 شركت دانه های پیوندی آمریكای co , Hindustanlevers ltd  , Av Tlomas , khadays . SPIC , Indo را شامل می شود كه در عمل كشت بافت از محصولات  باغبانی متفاوت درگیر شده اند . قطع گلها و شاخ و برگ گیاه آرایشی در تقاضای بزرگی مانند گل سرخ ، میخك ضد پر هستند كه به طور روزمره روی اساس تجاری با استفاده حداقل انتشار رشد یافته اند . در Lucknow , wational , Botanical Institutesector , Govt  موسسه هندی از بررسی باغبانی  ، Bangalore  برای عمل كشت بافت روی آرایش گیاهان شناخته شده اند . Av . Thomas , Co.ltd در هند ،  پیشگام در مزرعه با كشت بافت موز در 1984 بودنند و داخل كشت بافت از گیاهان آرایشی مثل Orchids , Liles , Lilies , Gerbera گوناگون بوده است .