حفاظت از بذر در بانک ژن منابع طبیعی برای آیندگان

حفاظت از بذر در بانک ژن منابع طبیعی برای آیندگان

حفاظت از بذر در بانک ژن منابع طبیعی و سایر بانکهای ژن دنیا، انسان را قادر می سازد که با نوآوری، تطابق و انعطاف با تهدیدهای زیست محیطی در حال و آینده مقابله کند. بذرهایی که ما مورد حفاظت قرار می دهیم به طور فزاینده ای در تحقیقات مربوط به مواد غذایی، کشاورزی، جنگل، بهداشت و ترمیم اکو سیستم بکار گرفته می شوند. با روشن تر شدن اثرات سوء تغییرات آب و هوایی، معرفی گونه های وحشی بومی هر روز بیشتر و بیشتر اهمیت خود را نشان می دهند. بانک ژن منابع طبیعی ایران و سایر بانکهای ژن در سراسر دنیا، منحصرا برای ممکن کردن این تلاشها بوجود آمده اند.

چگونه بذرها در بانک ژن منابع طبیعی ایران مورد حفاظت قرار می گیرند؟

pic1

بیرون آوردن بذرها از بسته بندی و چک کردن فرمهای اطلاعات

بذرهای جمع آوری شده توسط مراکز تحقیقات منابع طبیعی در سراسر کشور و یا گروههای اعزامی از بانک ژن، بلافاصله پس از رسیدن به مرکز در یک محیط تمیز از بسته بندی ها خارج می شوند…….

 

pic2

شناسایی بذور

با نحوه عمل محققان گیاه شناسان ما در هربایوم موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور آشنا شوید که چگونه به همکاران ما در بانک ژن منابع طبیعی کمک می کنند تا گونه گیاهی بذرهای جمع آوری شده را به درستی شناسایی کنند. چیزی که این امر را ممکن می سازد مونوگرافها و کلید های شناسایی در کتابهای فلور مختلف است….

Pic3

ثبت اطلاعات مربوط به بذرها

اطلاعات مربوط به هر یک از بذرهای بانک ژن منابع طبیعی توسط واحد اطلاعات و مدیریت داده ها ثبت می شود………

Pic4

جمع آوری اطلاعات در طول دوره حفاظت

محققین ما در طول فرایند حفاظت، در باره بذر حفاظت شده اطلاعات جدیدی جمع آوری کرده و به اطلاعات موجود اضافه می کنند. این داده ها اطلاعات  کلکسیون را کامل تر کرده و استفاده از آن را آسان تر می نماید……..

Pic5

تعیین نیازهای انبار داری

همه بذرها به سهولت قابل نگه داری نیستند، بنابراین قبل از اینکه بذرها در سردخانه های بانک ژن منابع طبیعی قرار داده شوند باید قبلا همه مشکلاتی که ممکن است درهنگام نگه داری بذر پیش بیاید بررسی شده باشد………

Pic6

پاک کردن بذرها

لازم است تمام بذرهای جمع آوری شده قبل از قرار دادن در سردخانه پاک شوند تا خاک، مواد زائد و بقایای گیاهی نمونه حذف شود……..

بررسی کیفیت بذر

بررسی چشمی یا برش بذر ، که در مرحله پاک کردن بذر انجام می شود نمی تواند در مورد زنده بودن بذر و اینکه نهایتا این بذر می تواند سبز بشود به ما اطمینان کافی بدهد. گر چه که این بررسی ها شواهد مهمی را در مورد کیفیت بذر در اختیار ما قرار می دهد…………

Pic7

تخمین مقدار بذر

چند راه برای تخمین تعداد بذر یک نمونه بذری جمع آوری شده وجود دارد. در مواردیکه نمونه به صورت میوه نگه داری می شود باید تعداد بذر در هر میوه مشخص باشد……….

Pic8

بسته بندی بذرها

کیسه های آلومینیومی برای خشک نگه داشتن بذرها در سردخانه های بانک ژن منابع طبیعی استفاده می شوند………

Pic9

خشک کردن بذرها

بیشتر گیاهان دانه دار جهان، بذرهای ارتدکس تولید می کنند. این بذرها را می توان تا سطوح خیلی پایینی از رطوبت، خشک و بعد منجمد کرد. خشک کردن، بسته بندی و منجمد کردن بذرها، طول عمر انبار داری آنها را حداقل ۱۰۰ برابر افزایش می دهد………..

Pic10

قرار دادن بذرها در سردخانه

بذرها در سردخانه پایه در درجه حرارت ۲۰- درجه سانتی گراد نگه داری می شوند و می توانند برای صدها سال حفاظت شوند……………

Pic11

بررسی جوانه زنی

یک آزمایش جوانه زنی مطمئن ترین روش برای اندازه گیری زنده مانی بذرهاست. این آزمایش همچنین اطلاعات مفیدی برای تحقیقات، احیاء و کشت بذر در جاهای مختلف فراهم می آورد……..

Pic12

کشت

به ۴ دلیل بذرها برای بدست آوردن گیاه کشت می شوند: برداشت بذرهای تازه و بیشتر؛ شناسایی؛ تحقیقات و نمایش…………

Pic13

مبادله بذور برای تحقیقات

بانک ژن منابع طبیعی ایران متعهد به تبادل بذر با سایر مراکز تحقیقاتی و دانشگاهها در داخل و خارج از کشور می باشد…….


بیرون آوردن بذرها از بسته بندی

بذرهای جمع آوری شده توسط مراکز تحقیقات منابع طبیعی در سراسر کشور و یا گروههای اعزامی از بانک ژن، بلافاصله پس از رسیدن به مرکز در یک محیط تمیز از بسته بندی ها خارج می شوند.

 

Pic1

بیرون آوردن بذرها از بسته بندی و چک کردن فرمهای اطلاعات

برای پیشگیری از فرار حشرات زنده احتمالی از بسته ها، اینکار در یک آزمایشگاه جدا انجام می گیرد. اگر هر گونه حشره ای در نمونه بذری یافت شد بذرها قبل از قرار گرفتن در سردخانه به مدت یک هفته در کیسه های پارچه ای خشک می شوند تا حشرات کشته شوند. در این مرحله بذرها برای یافتن علائم خسارت(مثل خسارتهای ناشی از فعالیت حشرات) همچنین برای اینکه مشخص شود آیا لازم است سریعا کارهای خاصی در مورد آنها انجام گیرد( مثل وقتی که بذرها به صورت میوه های خیس و تازه جمع آوری شده اند)، بازرسی می شوند. ویژگیهای انبار داری بذرها با مراجعه به پایگاه داده ها مشخص می شود و چنانچه این احتمال وجود داشته باشد که خشک کردن موجب بروز اشکالاتی بشود,  بذر مورد نظر برای انجام “آزمایشات خشک کردن” فورا از مجموعه جدا خواهد شد. قسمت اعظم جمع آوری ها به شرط آنکه در بسته بندی های پارچه ای و غیر مومی قرار گرفته باشند بلافاصله به اتاق خشک انتقال می یابند. بذر هایی که در بسته بندی های پلاستیکی یا آلومینیومی غیر قابل نفوذ هستند دوباره بسته بندی می شوند. نمونه های هرباریومی که همراه با بذرها فرستاده می شوند نیز همین مسیر را طی می کنند.

 


شناسایی بذور

با نحوه عمل محققان گیاه شناسان ما در هربایوم موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور آشنا شوید که چگونه به همکاران ما در بانک ژن منابع طبیعی کمک می کنند تا گونه گیاهی بذرهای جمع آوری شده را به درستی شناسایی کنند. چیزی که این امر را ممکن می سازد مونوگرافها و کلید های شناسایی در کتابهای فلور مختلف است.

Pic2

شناسایی گونه از طریق نمونه هر باریومی تهیه شده در محل جمع آوری

در هر جمع آوری سه جزء زیر وجود دارد

·         خود بذرها

·         اطلاعات صحرایی ثبت شده ( شامل مشخصات جغرافیایی محل و عکس)

·         نمونه هرباریومی پرس شده

و در نهایت این نمونه هرباریومی است که ما را قادر می سازد که گونه گیاهی بذر را بدرستی شناسایی کنیم

 

Pic14

یک نمونه هرباریومی پرس شده(Tripleurospermum sevanense)

 

نمونه های هرباریومی از یکی از گیاهان جمعیتی که از آن بذر گیری به عمل آمده تهیه می شود این نمونه معمولا یک قلمه دارای برگ، میوه و اگر موجود باشد گل، است. نمونه ها که با برچسبهای حاوی اطلاعات ثبت شده در محل جمع آوری(تاریخ، محل جمع آوری، ویژگیهای گیاه) برچسب زده می شوند، بلافاصله بعد از جمع آوری پرس شده، لای روزنامه خشک می شوند، و همراه با مدارک الحاقی دیگر مثل عکس، به هرباریوم تحویل داده می شوند. این نمونه ها بعد از شناسایی به عنوان یک منبع قابل رجوع در هرباریوم قرار می گیرند. کلید های شناسایی و مونوگرافهای لازم اگر وجود داشته باشند, امر شناسایی را تسهیل می کنند. شناسایی نهایی با تطبیق چشمی نمونه هرباریومی و بذر جمع آوری شده با کلکسیون مرجع بانک ژن، انجام می گیرد. هرباریوم موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور بیش از۱۵۰۰۰ نمونه گلدار ۱۰۰۰۰نمونه بی گل و ۸۰۰ فسیل را در خود جای داده است. شناسایی بعضی از نمونه ها توسط متخصصین در محل جمع آوری انجام می شود.


ثبت اطلاعات مربوط به بذرها

اطلاعات مربوط به هر یک از بذرهای بانک ژن منابع طبیعی توسط واحد اطلاعات و مدیریت داده ها ثبت می شود.

Pic3

ثبت اطلاعات در واحد اطلاعات و مدیریت داده ها

اطلاعات موجود در پایگاه داده ها ی این واحد به چهار دسته عمده تقسیم می شوند:

  1. داده های جمع آوری

از آنجا که بانکهای ژن می تواند بذرهای زنده را تا چندین دهه حفاظت کنند، ضروری است که اطلاعات مربوط به جمع آوری به طوری واضح ودقیق باشد که در آینده نیز برای سایر دانشمندان معنی دار باشد. اطلاعات ثبت شده توسط   GPSبرای پیدا کردن محل دقیق جغرافیایی بذر جمع آوری شده مورد استفاده قرار می گیرد. محلهای ثبت شده توسط  GPS همچنین می تواند در سیستم GIS (Geographical Information System)  مورد استفاده قرار گیرد تا امکان متصل شدن به داده های مربوط به آب هوا و دسترسی به سایر اطلاعات جانبی محل نیز وجود داشته باشد.

در این قسمت داده های زیر ثبت می شوند

    • داده های مربوط به مشخصات جغرافیایی- شامل استان، منطقه، ارتفاع از سطح دریا، طول و عرض جغرافیایی
    • داده های مربوط به مشخصات محیطی- شامل نوع رویشگاه و گیاهان همراه
    • ویژگیهای محل- شامل پستی و بلندی های زمین، جهت شیب، زمین شناسی و خاک
    • اسم گیاه- مشخص شده توسط جمع آوری کننده، به همراه هر نوع جزئیات دیگری راجع به مشخصه های ویژه گیاه که به صحت شناسایی کمک کند
    • داده های مربوط به نمونه گیری- تعداد گیاه نمونه گیری شده/ کل گیاهان جمعیت در محل و سطح تقریبی محل نمونه گیری شده

اطلاعات مربوط به شناسایی نیز در همین بخش ثبت می شود. این اطلاعات بسیار مهم است چون بذر جمع آوری شده را به تمام اطلاعات دیگری که در منابع علمی راجع به آن گونه گیاهی نوشته شده است مربوط می کند.  شناسایی این مواد گیاهی وحشی همانند ثبت خصوصیات ذخیره ژنتیکی یک گونه گیاهی کشت شده است. دقت در وارد کردن صحیح اطلاعات در این مرحله مهم است بویژه نام و شماره ای که به گیاه در محل جمع آوری داده شده است، همراه با ذکر فرد جمع آوری کننده. به هر بذری که برای ذخیره شدن به بانک ژن منابع طبیعی وارد می شود یک شماره سریال داده می شود.

 

  1. داده های فراوری

داده های مربوط به کلیه عملیاتی که بر روی بذرها از لحظه ورود به بانک ژن انجام شده است. عملیات به طور قدم به قدم ثبت می شود تا عملکرد نمونه بذری در سیستم قابل پیگیری باشد.

  1. داده های تبادل بذر

بذرها در اختیار دانشجویان، اساتید و محققین در تحقیقات وابسته قرار می گیرد.

  1. داده های گیاهشناسی

این شامل نام پذیرفته شده گونه وهمنامهای آن همچنین سطح حفاظتی گونه و جایگاه آن در قوانین سلامت گیاه و CITES (کنوانسیون تجارت جهانی گونه های در خطر انقراض) می باشد.

 

واحد مدیریت اطلاعات داده های  بانک ژن

واحد مدیریت اطلاعات داده ها مرتبا در جهت بهتر کردن مدیریت کلکسیون در حال تحول می باشد تا تحقق نیازهای تحقیقاتی، برنامه های حفاظتی و تبادل بذر را به بهترین نحوی تسهیل کند. آمارهای ثبت شده در این بانک این امکان را فراهم می کند که جمع آوری ها به بهترین نحوی تحت نظارت باشند و این اطلاعات در برنامه ریزی ماموریتهای جمع آوری بعدی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. داده های مربوط به زنده مانی بذرها در تصمیم گیری برای احیاء و یا جمع آوری دوباره نمونه بکار گرفته می شود البته این در صورتیست که زنده مانی به کمتر از ۸۵% نمونه اولیه کاهش یافته باشد.

اطلاعات پایگاه داده ها در حال حاضر در اختیارعموم قرار ندارد.

 

 


جمع آوری اطلاعات در طول دوره حفاظت

محققین ما در طول فرایند حفاظت، در باره بذر حفاظت شده اطلاعات جدیدی جمع آوری کرده و به اطلاعات موجود اضافه می کنند. این داده ها اطلاعات  کلکسیون را کامل تر کرده و استفاده از آن را آسان تر می نماید.

Pic4

اطلاعات جدید بدست آمده از وضعیت نمونه در طول حفاظت از بذر ثبت می شود

مواردی که اطلاعات کلیدی برای ثبت  بدست می دهند به شرح زیر است:

  • مشخص کردن مقدار بذر
  • نحوه ذخیره کردن
  • آزمایشات اولیه زنده مانی بذر

اطلاعات مربوط به هر یک از موارد فوق در پایگاه داده ها ثبت می شوند.

علاوه بر این، تایید شناسایی گونه، مقدار رطوبت بذر و نتایج تست تترازولیوم(در صورت انجام) نیز ثبت می شود. برای ثبت محل نگه داری و جزئیات مربوط به نمونه هرباریومی و همچنین نتایج کشت بذر( معمولا برای اختصاص شماره وچر ویا احیاء) نیز محلهایی در پایگاه داده های بانک ژن در نظر گرفته شده است.

پردازش داده ها می تواند برای مشخص کردن وضعیت یک بذر یا مجموعه ای از بذرهای جمع آوری شده در هر مرحله استفاده شود. دسته های مختلف این پردازش ها عبارتند از:

وزن بذر: تعداد بذر در هر نمونه ، وزن و خطای استاندارد.

مقدار بذر: مقدار اولیه(معمولا از داده های مربوط به وزن که ثبت شده اند استخراج می شود) و مقدار کنونی.

داده های آزمایشهای جوانه زنی: زمان شروع، شرایط اجراء و نتایج.

داده های آزمایشهای مربوط به مقدار رطوبت: تاریخ آزمایش شرایط اجراء و نتایج.

محل نگه داری تکرارها(Duplicate): محل(جاییکه بخشی از کلکسیون نگه داری می شود).

داده های تست تترازولیوم: زمان انجام آزمایش، شرایط انجام آزمایش و نتایج.

داده های ذخیره سازی: زمان ذخیره شده، نوع ظرف استفاده شده و شماره و محل نگه داری نمونه.

اطلاعات مربوط به وچر: نمونه هر باریومی وحشی یا کشت شده ، یادداشتهای هرباریومی و محل نگه داری نمونه(ها) در هرباریوم.

داده های گلخانه ای: چگونگی عملکرد گیاهان در زمان کشت.


تعیین نیازهای انبار داری

همه بذرها به سهولت قابل نگه داری نیستند، بنابراین قبل از اینکه بذرها در سردخانه های بانک ژن منابع طبیعی قرار داده شوند باید قبلا همه مشکلاتی که ممکن است درهنگام نگه داری بذر پیش بیاید بررسی شده باشد.

Pic5

درختان به طور معمول بذرهای ریکالسیترانت تولید می کنند وبذر بیشتر گیاهان علفی ارتدکس است

 اکثر گونه ها بذرهای ارتدکس تولید می کنند این بذرها بعد از خشک شدن تا سطوح پایینی از رطوبت، باز هم زنده می مانند. بذر های ریکالسترانت تقریبا اصلا در مقابل کاهش رطوبت مقاوم نیستند و به سرعت زنده مانی خود را از دست می دهند. بذرهای بینابین(intermediate) چنانکه از اسمشان پیداست کاهش رطوبت را در سطوح متوسط تحمل می کنند اما اگر در درجه حرارتهای زیر صفر نگه داری شوند طول عمر کوتاهی خواهند داشت. بذور ریکالسیترانت معمولا بذرهای آبدار و بزرگ با پوسته بذر نازک تولید میکنند. کارشناسان بانک ژن در صورتیکه طی ماموریت جمع آوری با این بذور روبرو شوند، با دقت بیشتری عمل می کنند. اطلاعات مربوط به اینکه چه گونه ها، جنسها یا خانواده هایی بذرهای ریکاسیترانت یا بینابین تولید می کنند، از بانکهای اطلاعاتی مختلف قابل استخراج است.

اگر گونه ای جمع آوری شده به یک گونه شناخته شده ریکالسیترانت یا بینابین نزدیک است و یا بذرهای بزرگ و آبدار دارد، متخصصین بانک ژن منابع طبیعی ایران قبل از خشک کردن، مقاومت آن را به کاهش رطوبت آزمایش می کنند. برای این آزمایش تعداد کمی از بذر مورد نظر قبل و بعد از خشک کردن مورد آزمایش جوانه زنی قرار می گیرند تا زنده مانی آن مشخص شود.

برای شناخت بذور مقاوم به کاهش رطوبت اطلاعات بیشتر در بانک های اطلاعاتی بذر موجود است.

 

 


پاک کردن بذرها

لازم است تمام بذرهای جمع آوری شده قبل از قرار دادن در سردخانه پاک شوند تا خاک، مواد زائد و بقایای گیاهی نمونه حذف شود.

Pic6

بذرها به دقت قبل از ذخیره شدن تمیز می شوند

بذرها زوائدی دارند که به طرق مختلفی به پراکنده شدن آنها در مکانهایی دور از گیاه مادری، کمک می کند و باعث می شود که سالها بعد از جدا شدن از گیاه مادری، در محلهایی خیلی دورتر از آن سبز شوند. بعضی از بذرها بوسیله میوه های بالدار در هوا معلق می شوند، خیلی از بذرها در میوه های آبدار و خوشرنگی که توسط پرنده ها خورده می شوند انتقال می یابند و برخی دیگر به صورت میوه های قلابدار از گیاه مادری  جدا می شوند و با چسبیدن به پشم حیوانات در حال گذر، جابجا می شوند. این تنوع زوائد و ساختمان پوشش بذور برای جمع آوری کنندگان و همکاران دست اندر کار فرآوری بذرمشکلاتی بوجود می آورد و اکثر اوقات لازم است که از بذر جدا بشوند تا جوانه زنی و سایر عملیات را تسهیل کرده و حجم مواد انبار شده را کاهش دهد. در مقابل بذرهایی هستند که بعد از رسیدن و شکوفا شدن میوه، می ریزند و این امکان را به جمع آوری کننده می دهد که بذر سالم و تمیز را در محل به راحتی جمع آوری کند، مثلا با تکان دادن میوه در پاکت جمع آوری بذر.

بعد از خشک شدن، برای حذف مواد زاید و بذرهای پوک یا خوب تشکیل نشده، بذر جمع آوری شده تمیز می شود تا با کاهش حجم مواد امکان بسته بندی و انبار کردن کارآمد را فراهم شود. تمیز کردن بذرها در عین حال خطر بیماریها را نیز کاهش می دهد. برای جدا کردن بذر از میوه های جورا جور  بدون اینکه صدمه ای به آن وارد شود، به کارشناسان خبره و دقت زیاد نیاز است. برای کاهش میزان صدمه ای که به بذرها وارد می شود، بیشتر کار با الکهای دستی انجام می گیرد. البته دستگاههایی مثل “هوا ده” هم می تواند برای جدا کردن مواد سبکتر مورد استفاده گیرد.


بررسی کیفیت بذر

بررسی چشمی یا برش بذر ، که در مرحله پاک کردن بذر انجام می شود نمی تواند در مورد زنده بودن بذر و اینکه نهایتا این بذر می تواند سبز بشود به ما اطمینان کافی بدهد. گر چه که این بررسی ها شواهد مهمی را در مورد کیفیت بذر در اختیار ما قرار می دهد.

بذر هایی که پوک هستند یا قسمتهای حیاتی جنین بوسیله حشرات صدمه خورده است توانایی سبز شدن ندارند. معمولا آزمایشاتی مثل برش بذر (cut-test) بر روی مقادیر کمی از نمونه بذری انجام می شود. اگر بررسی ها نشان داد که در صد بالایی از بذور خرابند و قدرت سبز شدن ندارند، ممکن است برای کاهش درصد این نوع بذرها کل نمونه دوباره پاک شده و بذرهای ناسالم حذف گردند. در صورتیکه حذف بذرهای ناقص ممکن نباشد، درصد بذرهای سالم گزارش می شود تا به نتیجه گیری صحیح از آزمایشات جوانه زنی کمک کند. مثلا اگر ۵۰% بذرها سالم هستند و در آزمایشات جوانه زنی ۵۰% بذرها سبز شدند نتیجه گیری می شود که ۱۰۰% بذرهای سالم جوانه زده اند. در هنگام انجام آزمایشات جوانه زنی و زنده مانی دربانک ژن منابع طبیعی، معمول اینست که نتیجه با حذف بذرهای ناسالم گزارش می شود. ولی در آزمونهای تجاری که در مورد بذر گیاهان زراعی انجام می شود، معمولا بذور ناسالم هم گزارش می شوند تا در هنگام کشت به آسانی مشخص شود که چه مقدار بذر باید کشت شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


تخمین مقدار بذر

چند راه برای تخمین تعداد بذر یک نمونه بذری جمع آوری شده وجود دارد. در مواردیکه نمونه به صورت میوه نگه داری می شود باید تعداد بذر در هر میوه مشخص باشد.

Pic7

وزن کردن بذرها بوسیله ترازو با دقت سه رقم اعشار

برای بیشتر جمع آوری ها یک ترازو با دقت ۳ یا ۷ رقم اعشار(بسته به اندازه بذری که با آن سر و کار داریم)، استفاده می شود تا ۵ نمونه حاوی ۵۰  بذر یا میوه از کل بذر جمع آوری شده، وزن شود. اگر بذر ها استثنائا خیلی ریز باشند(مثل بذرهای خانواده ارکیده و گل جالیز)، در هر بار ۲۵۰ بذر وزن شود.

بعد از وزن کردن نمونه ها کل بذر باقی مانده وزن می شود و تعداد کل محاسبه می شود. تعداد محاسبه شده عمدا کمی کمتر ثبت می شود تا ذخیره بذری زودتر از آنچه انتظار می رود تمام نشود. در مورد جمع آوری های که مقدارشان کم هست (کمتر از ۳۰۰ عدد) شمارش دانه به دانه انجام می شود. اگر بذر جمع آوری شده تمیز باشد و اندازه بذرها  یا میوه ها مناسب باشد می توان شمارش را با ماشینهای مخصوص انجام داد اما این روش برای نمونه هایی که بذرها یا میوه های بزرگ دارند خیلی کند است. نتایج بدست آمده در پایگاه داده های ما ذخیره می شود و مقدار نهایی بذر توسط برنامه بطور خود کار محاسبه می گردد.

 

 

 

 

 


بسته بندی بذرها

کیسه های آلومینیومی برای خشک نگه داشتن بذرها در سردخانه های بانک ژن منابع طبیعی استفاده می شوند.

Pic8

بسته بندی بذرها قبل از انتقال به سردخانه ها

نمونه های بذری بعد از خشک شدن نهایی، در کیسه های آلومینیومی غیر قابل نفوذ، در اتاق مخصوص خشک کردن، بسته بندی می شوند و بعد از آن برای نگه داری طولانی مدت به ۲۰- درجه سانتی گراد (سردخانه پایه) یا ۴+ درجه سانتی گراد (سردخانه فعال) انتقال می یابند. در حقیقت هر بذر جمع آوری شده به دو قسمت تقسیم می شود یک قسمت به سردخانه پایه برده می شود که به ندرت مورد استفاده قرار میگیرد، و یک قسمت به کلکسیون فعال برده می شود که از این کلکسیون برای تبادل و تست های زنده مانی، مرتبا برداشت می شود. برای اینکه خطر نفوذ رطوبت به درون بسته بندی ها به حداقل برسد بذرهای کلکسیون پایه همیشه دو بار بسته بندی می شوند و در هر دو بسته بندی ساشه های سیلیکا ژل (که قبلا در اتاق خشک به تعادل رسانده شده است) قرار داده می شود تا با بررسی مرتب آنها بتوان از هر گونه نفوذ رطوبت به داخل بسته بندی ها مطلع شد. تمام نمونه ها با برچسب های ضد رطوبت با دقت برچسب زده می شوند.

   


خشک کردن بذرها

بیشتر گیاهان دانه دار جهان، بذرهای ارتدکس تولید می کنند. این بذرها را می توان تا سطوح خیلی پایینی از رطوبت، خشک و بعد منجمد کرد. خشک کردن، بسته بندی و منجمد کردن بذرها، طول عمر انبار داری آنها را حداقل ۱۰۰ برابر افزایش می دهد.

Pic9

یک دستگاه خشک کن بذر

هوای خشک که با مواد جاذب الرطوبه به سطح ۱۵ در صد رطوبت نسبی رسیده است وارد اتاق خشک می گردد و درجه حرارت در ۱۵ درجه سانتی گراد ثابت نگه داشته می شود. آب موجود در بذر ها بر اثر خاصیت نفوذ (diffusion) وارد اتاق خشک می شود تا با رطوبت هوای آن به تعادل برسد، فرآیندی که بسته به اندازه بذر و سایر ویژگیهای فیزیکی آن ممکن است از چند روز تا چند هفته به طول بیانجامد. پس از برقراری تعادل، میزان رطوبت بذرها با رطوبت سنج، طوری که به بذر آسیبی نرسد اندازه گیری می شود. پس از فرآوری و خشک کردن و قبل از قرار گرفتن در سردخانه، بذرها در بسته بندیهای غیر قابل نفوذ قرار داده می شوند. برای مقادیر کم بذر از دستگاههای خشک کن استفاده می شود.

قرار دادن بذرها در سردخانه

بذرها در سردخانه پایه در درجه حرارت ۲۰- درجه سانتی گراد نگه داری می شوند و می توانند برای صدها سال حفاظت شوند.

Pic10

ظروف حاوی بذرهای بسته بندی شده در سردخانه قرار داده می شوند

 پس از اینکه بذرها به رطوبت تعادل که ۱۵% رطوبت نسبی است رسیدند، در ظروف دربسته قرار داده شده و در درجه حرادت ۲۰- درجه سانتی گراد نگه داری می شوند. ساشه های کوچکی از سیلیکا ژل که به شاخص نشانگر رطوبت آغشته شده و رنگ آن در مجاورت رطوبت از نارنجی به سبز تغییر می کند، در داخل هر ظرف قرار داده می شود تا نفوذ رطوبت به درون ظرف را در طول مدت نگه داری نشان دهد. برای احتیاط بیشتر از نمونه های بذری  که از اولویت خیلی بالایی برخوردارند یا از گونه هایی که طول عمر کوتاهتری ممکن است داشته باشند، مقادیر کمی هم در درجه حرارت ۱۹۶- درجه سانتی گراد در نیتروژن مایع نگه داری می شود. طول زمانی که یک بذر جمع آوری شده می تواند زنده بماند بستگی به گونه گیاه دارد. بعضی ممکن است فقط چند دهه بعضی چند قرن و بعضی حتی چند هزاره زنده بمانند.


بررسی جوانه زنی

یک آزمایش جوانه زنی مطمئن ترین روش برای اندازه گیری زنده مانی بذرهاست. این آزمایش همچنین اطلاعات مفیدی برای تحقیقات، احیاء و کشت بذر در جاهای مختلف فراهم می آورد.

Pic15

بذرهای جوانه زده روی کاغذ واتمن

 بیشتر بذرهایی که به بانک ژن منابع طبیعی فرستاده می شوند قبلا بوسیله هیچ آزمایشگاهی سبز نشده اند. شرایط مناسب برای سبز شدن بذر، بین گونه ها و حتی بین جمعیتهای مختلف یک گونه هم یکسان نیست. محققین بانک ژن منابع طبیعی اطلاعات مربوط به گیاه مثل بوم شناسی، چرخه زندگی واطلاعات آب و هوایی را بکار می گیرند تا بتوانند بهترین تیماررا برای سبز کردن و همچنین پیش تیمار لازم را برای شکستن خواب بذر پیدا کنند. زنده مانی بذرهای بانک ژن یک ماه پس از قرار گرفتن در درجه حرارت ۲۰- سانتی گراد آزمایش می شود تا زنده مانی اولیه بذر انبار شده مشخص شود. پس از آن بسته به اینکه بذر طولانی یا کوتاه عمر باشد هر ۵ تا ۱۰ سال یک بار این تست تکرار می شود. در مورد بذرهای وحشی آزمایش جوانه زنی ممکن است چند هفته یا حتی چند ماه طول بکشد.

Pic16

بذرها برای سبز شدن در درجه حرارت مناسب در ژرمیناتور قرار داده می شوند

برای انجام آزمایش جوانه زنی ظرف حاوی بذر از سردخانه خارج می شود و به مدت یک روز در اتاق خشک کنار سردخانه نگه داری می شود تا گرم شود. تعداد بذری که از یک ظرف برداشته می شود بستگی به تعداد تیمارهای خواب شکنی و همچنین مقدار نمونه دارد. به طور معمول برای هر تیمار ۵۰ عدد بذر برداشته می شود، اگر چه که در مورد نمونه هایی که مقدارشان کم است می توان این مقدار را به ۲۰ یا حتی ۱۰ عدد کاهش داد. بذرها روی کاغذ واتمن در پتری دیش های شفاف کشت می شوند و با توجه به شرایط آب و هوایی محل رویش و زمانی از سال که بذر در شرایط طبیعی جوانه می زند، در درجه حرارت مناسب قرار داده می شوند.

Pic11

جوانه زنی یک بذر با خروج ریشه از انتهای ریشه چه جنین تشخیص داده می شود

بذرها هر هفته چک می شوند و بذرهای سبز شده پس از ثبت حذف می شود. این عملیات در شرایط  استریل در کابین های مخصوص انجام می شود که تا حد ممکن از ورود هر نوع اسپور قارچ  جلوگیری شود. آزمایش زمانی که سبز شدن بذرها متوقف شد خاتمه می یابد. بررسی چشمی یا “بریدن بذر” مشخص می کند که آیا بذرهای باقی مانده سالمند، پوک هستند یا کپک زده اند. کپک زده گی بیش از حد بذرهای غیر پوک نشان می هد که زنده مانی نمونه حفاظت شده کاهش یافته است. برنامه آماری پایگاه داده ها بعد از ثبت این اطلاعات محاسبه می کند که زنده مانی بذرها نسبت به آزمایش جوانه زنی قبلی کاهش یافته است یا خیر. این اطلاعات با تعیین فاصله مناسب برای آزمایشات مجدد و همچنین مشخص کردن اینکه زنده مانی نمونه دارد به استاندارد بانک ژن(۸۵% زنده مانی اولیه) نزدیک می شود ، به مدیریت کلکسیون کمک می کند. تصمیم گیری برای احیاء یا جمع آوری دوباره بذر، در این مرحله انجام می شود. وجود خواب بذر به این معنی است که ما نمی توانیم همه بذرها یی که قابلیت سبز شدن را دارند سبز کنیم بنابر این با وجودیکه استاندارد جوانه زنی ۷۵% کمتر از استاندارد زنده مانی بانک ژن منابع طبیعی است ولی اگر در ۹۵% آزمایشات انجام شده درصد جوانه زنی بیش از ۷۵% باشد این نمونه قبول می شود. در صورتیکه بین بذرهای جوانه زده و بذرهای جوانه زده + بذرهای سالمی که از طریق برش بذر مشخص شده باشد تفاوت آماری وجود نداشته باشد آزمایش جوانه زنی مورد قبول است. اگر بذرهای جوانه زده به طور معنی داری کمتر بودند، در مورد نمونه هایی که از اولویتهای بالایی برخوردارند، آزمایشاتی برای شکستن خواب انجام خواهد شد.


کشت بذر

به ۴ دلیل بذرها برای بدست آوردن گیاه کشت می شوند: برداشت بذرهای تازه و بیشتر؛ شناسایی؛ تحقیقات و نمایش.

Pic12

گیاهان کشت شده در مزرعه بانک ژن منابع طبیعی ایران

اگر زنده مانی یک نمونه ذخیره شده به ۸۵%  زنده مانی اولیه برسد: ۱- ممکن است بذر برای جمع آوری بذرهای جدید کشت شود که به این کار “احیاء” گفته می شود ۲-اگر بذرهای یک نمونه ضعیف شده باشند یا اینکه مقدار این بذر در بانک ژن منابع طبیعی ناکافی و یا خیلی کم باشد، ممکن است نمونه برای  بدست آوردن بذر بیشتر کشت شود که به این کار “ازدیاد” گفته می شود. این عملیات معمولا در مورد بذرهای کمیاب انحصاری ایران و یا گونه های در خطر انقراض انجام می شود. گیاههای بدست آمده از نمونه مورد نظر ممکن است به سایر پروژه های حفاظت درمحل رشد فرستاده شود تا در عرصه هم مورد حفاظت قرار گیرد. در اثر این عملیات پروتوکل نحوه رویش گیاه نیز بدست می آید که برای کشت آن در مناطق دیگر و یا واکاری آن در منطقه اصلی رویش، حیاتی است.

 

 

 

 


مبادله بذور برای تحقیقات

بانک ژن منابع طبیعی ایران متعهد به تبادل بذر با سایر مراکز تحقیقاتی و دانشگاهها در داخل و خارج از کشور می باشد.

Pic13

بذرها به منظور استفاده در امر تحقیق برای درخواست کنندگان فرستاده می شوند

یکی از مهمترین دستاورد های بانک ژن منابع طبیعی ایران تبادل بذر برای مصارف تحقیقاتی است، تحقیقاتی که انسان را در زمان روبرو شدن با چالشهای زیست محیطی در حال و آینده با  نوآوری، تطابق و قابلیت انعطاف، یاری خواهد داد. نمونه های بذری بانک ژن منابع طبیعی در تحقیقات مربوط به غذا، کشاورزی، گیاهان دارویی, جنگل، بهداشت و ترمیم اکوسیستم بکار گرفته شده است. طی دریافت سفارشها، لیست درخواست کنندگان و اطلاعات لازم ثبت می شود تا این مسئولیت به بهترین نحوی انجام شود. اینکه چه کسی چه بذری را درخواست کرده و برای چه منظوری استفاده کرده است همه و همه ذخیره می شود.