کاربرد تکنولوژی در کشت محصولات کشاورزی

برای رویش و پرورش یک گیاه روش‌های متفاوتی وجود دارد که سال‌هاست توسط بشر مورد استفاده بوده‌اند از جمله راه‌های متداولی که همگی می‌شناسیم عبارت است از بذر، قلمه و پاجوش. به واسطه پیشرفت فناوری و علوم مختلف در یک قرن گذشته امکانات بی‌نظیری در اختیار آدمی قرار گرفته که سبب شده انسان قادر به انجام کار‌هایی باشد که در گذشته شبیه رویا بودند. ویژگی‌ای به نام Totipotency (واژه فارسی مناسبی برای آن یافت نمی‌شود) در سلول‌ها وجود دارد، به این معنا که هر سلول تمام اطلاعات ژنتیکی لازم را برای ساخت یک موجود کامل داراست. در ابتدا تصور بر این بود که این ویژگی مختص گیاهان است اما بعدا و با بررسی پژوهش‌های انجام گرفته در این زمینه روشن شد که این خاصیت در تمام گونه‌ها از گیاهان و سلول‌های جانوری وجود دارد.

این، یکی از اصول پایه‌ای کشت بافت است. سلول‌ها برای رشد و نمو به عوامل مختلفی نیازمندند مانند وجود مجموعه‌ای از هورمون‌ها و عناصر غذایی آلی و معدنی. اگر تمام این موارد برای سلول‌های کشت شده در یک محیط مصنوعی در لوله آزمایشگاه فراهم آید، سلول‌ها تحریک به رشد شده و باززایی می‌کنند و در مراحل بعد با تغییرات مدیریت شده محیط رشد سلول‌ها می‌توان رشد آنها را به سمت تمایزیابی و در نهایت تولید گیاه کامل پیش برد.کشت بافت مزایای بسیار زیادی پیش روی پژوهشگران و همچنین تولید‌کنندگان قرار می‌دهد مانند امکان تولید محصولات تراریخته و دستکاری ژنتیکی، امکان جمع‌آوری‌ ارقام و نگهداری آنها در محیط آزمایشگاه بدون آنکه فضای زیادی اشغال کند.

مدت زمان طولانی است که در صنعت از کشت میکرو ارگانیسم‌ها مثل پنی‌سیلیوم و استرپتوماسیس برای به دست آوردن موادی مانند پنی‌سیلین و استرپتومایسین که از نظر داروسازی مهم هستند استفاده می‌شود، این تکنیک می‌تواند امکان تهیه متابولیت ثانویه یا همان مواد موثر دارویی از گیاهان دارویی در آزمایشگاه کشت بافت را بدون نیاز به پرورش آنها در مزرعه و باغ فراهم آورد که همین یعنی عدم نیاز به مراحل کاشت، داشت و برداشت. استفاده از تکنیک کشت بافت این امکان را فراهم کرد تا مراحل به‌نژادی و برنامه‌های اصلاحی بسیار سریع‌تر انجام گیرد و امکان ایجاد تلاقی بین گونه‌های تلاقی ناپذیر هم امکان‌پذیر شود. همچنین این روش دری است به سمت تولید گیاهان عاری از باکتری، قارچ و ویروس (یکی از بزرگ‌ترین مشکلات صنعت مرکبات در ایران و جهان وجود انواع بیماری‌های ویروسی مانند تریستزاست که سبب کاهش قابل‌توجه عملکرد می‌شود).

البته ایجاد واحد‌های کشت بافت هزینه بر و نیازمند افراد متخصص در این زمینه است. طراحی یك واحد كشت بافت گیاهی معمولا متناسب با توان مالی اشخاص یا موسسه و نیز هماهنگ با حجم تولید مورد نظر صورت می‌گیرد. استفاده از فنون كشت بافت، هم برای پرورش‌دهنده و هم آزمایشگاه تجاری باید مزایای اقتصادی به همراه داشته باشد. پروتکل‌های مخصوصی در ساخت و بهره‌برداری از این واحد‌ها وجود دارد که باید با دقت بالا اجرا شود تا زمینه موفقیت این واحد‌ها فراهم شود. به گفته معاون امور باغبانی وزارت جهاد کشاورزی حدود 40 واحد کشت بافت مجوزدار و تعدادی واحد بدون مجوز در کشور وجود دارد و برای نظام‌مند کردن واحدهای کشت بافت در کشور و ارتباط با نهالستان‌ها، باید تشکل‌ها و انجمن‌هایی در این زمینه ایجاد شود.

واحدهای کشت بافت نباید به یک ساختمان و چند آزمایشگاه محدود باشند بلکه این واحدها که قسمتی از فرآیند تولید نهال هستند، باید بتوانند با تولید‌کنندگان نهال و باغ‌های مادری همکاری و مشارکت لازم را داشته باشند. به هر حال کشت بافت‌های گیاهی در آزمایشگاه، ابزار مناسبی برای رسیدن به هدف‌های نسبتا ناممکن است که در شرایط خارج آزمایشگاه وجود دارد. نتایج کشت در آزمایشگاه اهمیت زیادی در کشاورزی، باغبانی و جنگلداری دارد. علاوه بر کاربرد عملی این تکنیک، کشت سلول گیاهی، بافت و اندام، نقش زیادی را در بهبود آگاهی ما در رابطه با علم سلولی-تکوینی گیاهی داشته است. در حال حاضر کشت سلول، اهمیتی خاص در بیوتکنولوژی دارد و پژوهشگران در حال تلاش جهت رشد سلول گیاهی و تحقیق روی فرآورده‌های صنعتی از متابولیت‌های ثانویه هستند.

* کارشناس کشاورزی