درباره بانک ژن منابع طبیعی

درباره بانک ژن منابع طبیعی

گیاهان تأمین کننده اکسیژن، سوخت، مواد ساختمانی، کاغذ و هزاران ماده دیگر برای ما انسانها بوده و همه‌ی ما برای تأمین غذا وابسته به گیاهان هستیم. گیاهان با جذب دی‌اکسیدکربن و تبدیل آن به مواد گیاهی، نقش مهمی در مبارزه با تغییرات آب و هوایی بازی می‌کنند.

در اکوسیستم های ایران تقریباً ۸۰۰۰ گونه گیاهی از ۱۲۰۰ جنس و ۱۶۷ خانواده ثبت شده است. درحال حاضر تقریباً ۲۰۰۰ از ۸۰۰۰ گونه گیاهی ایران با خطر انقراض مواجه هستند. بهره‌برداری بیش از حد، از بین بردن گیاهان و تغییر کاربری اراضی، و تغییرات آب و هوایی که در اثر فعالیتهای مخرب انسان صورت می‌گیرد منجر به از بین رفتن گونه‌های گیاهی می‌شود.

هدف بانک ژن منابع طبیعی حفاظت از گیاهان، بویژه گیاهان بومی، انحصاری، در خطر و مفید برای آینده است. ما تاکنون بیش از ۴۰% از گونه‌های گیاهی طبیعی ایران را ذخیره نموده‌ایم. ما می‌خواهیم تا سال ۱۴۰۰ دانه و بذر کلیه گونه‌های قابل حفاظت را ذخیره کنیم. الویت ما گیاهان و رویشگاه‌هایی است که بیش از سایرین در معرض خطر تغییرات آب و هوایی و فعالیتهای انسانی قرار دارند. بعلاوه ما توجه ویژه‌ای به حفاظت از گیاهانی داریم که با خطر انقراض مواجه بوده و یا دارای پتانسیل استفاده در کشاورزی هستند.

بذرها و دانه‌هایی که ما حفاظت می‌کنیم در بانک ژن منابع طبیعی موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور ذخیره می‌شوند. بذرها و دانه‌هایی که در بانک ژن منابع طبیعی نگهداری می‌شوند از تمام استان‌های ایران جمع‌آوری شده‌اند. ما دانه‌ها را خشک و تمیز کرده در کیسه‌های آلومینیومی بدون هوا در سردخانه‌های ۴+ و ۲۰- درجه سانتیگراد ذخیره می‌کنیم. سردخانه‌های بانک ژن منابع طبیعی بیشترین تنوع ژنتیکی گیاهان زنده را در واحد متر مربع در ایران و منطقه نگهداری می‌کنند.

 

در حال حاضر بیش از ۴۵۰۰۰ نمونه بذری که شامل تقریباً ۰۰۰,۰۰۰,۰۰۱,۱ بذر از ۳۵۰۰ گونه گیاهی است در بانک ژن نگهداری می‌شود.

گیاهان آینده

ما می‌دانیم گیاهان بسیاری وجود دارند که برای انسان مفید می‌باشند. ولی تعداد بسیار بیشتری نیز وجود دارند که در آینده موارد مصرف آنها معرفی خواهد شد. در دنیا بیش از ۳۰۰۰۰ گونه گیاهی خوراکی وجود دارند ولی فقط تعداد بسیار کمی از آنها در کشاورزی استفاده می‌شوند. با افزایش جمعیت و کمبود منابع طبیعی مطمئناً در آینده ما نیازمند استفاده از گونه‌های گیاهی بیشتری می‌باشیم. ادامه تغییر آب و هوای کره‌ی زمین منجر به تغییر فصول رشد می‌شود. به این ترتیب چه بسا مناطقی که در حال حاضر کشت و زرع می‌گردند در آینده قابل استفاده نباشند. بعلاوه کاربرد گیاهان در پزشکی رو به افزایش است. در حال حاضر حدود ۷۰% جمعیت جهان از روشهای سنتی و با گیاهان دارویی برای درمان بیماری‌های خود استفاده می‌کنند. این در حالی است که امروزه فقط ۲۰% از گیاهان مورد استفاده دارویی قرار می‌گیرند. پیش‌بینی می‌شود جنبه دارویی سایر گیاهان در آینده کشف و استفاده گردد. به همین دلیل ما تمام تلاش خود را به کار خواهیم گرفت تا از انقراض تمام گیاهان جلوگیری نماییم.

تاریخچه‌ بانک ژن منابع طبیعی

بانک ژن منابع طبیعی در سال ۱۳۷۳ در موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور تاسیس گردید. بانک ژن منابع طبیعی فضای مناسبی برای ذخیره هزاران نمونه بذری در مجموعه سردخانه‌های خود ایجاد نموده و دارای امکانات مناسبی برای تحقیق و پژوهش برروی بذور است. در وبگاه بانک ژن منابع طبیعی ایران، علاقمندان می‌توانند بوسیله عکس و فیلم از نحوه نگهداری و پژوهش بذور گیاهان مطلع شوند.

چارت تشکیلاتی بانک ژن منابع طبیعی

واحد جمع آوری و شناسایی بذر

همکاران گروه جمع آوری و شناسایی بانک ژن همراه با کارشناسان و تکنیسینهای مراکز تحقیقات ۲۹ گانه استانها در فصل مناسب، نسبت به جمع آوری بذور سالم و رسیده موجود در استان طبق دستورالعمل تهیه شده از طریق بخش بانک ژن اقدام (در مورد بذور مرتعی حداقل ۸۰۰۰ بذر از هر اکسشن) و شناسایی اولیه بذور در حد جنس و گونه می نمایند. بذور جمع آوری شده، پس از شماره گذاری، ثبت مشخصات گیاه مادری ، شرایط اکولوژیکی و عوامل ادافیکی محل جمع آوری در شناسنامه های مربوته ، به بخش بانک ژن ارسال می گردند.بدیهی است با تغییر عوامل مذکور نمونه برداری تکرار می شود.

واحد ارز یابی و احیاء

این گروه دارای سه واحد مستقل تحت عناوین ذیل است:

– واحد ژنتیک و اصلاح

– واحد بیوتکنولوژی

– واحد ژرم پلاسم و تکثیربذور

– آزمایشگاه سیتوژنتیک با امکاناتی از جمله میکروسکوپ همراه با سیستم مونیتورینگ و الکتروفورز، ارزیابی بذور موجود دربانک ژن را بر عهده دارد که شامل ارزیابی مورفولوژیکی و سیتولوژیکی است. در ارزیابی مورفولوژیکی که به منظور کمک به شناسایی صحیح بذرهای موجود در بانک ژن انجام می شود نمونه های موجود از طریق مشخصات ظاهری مورد بررسی قرار گرفته و ضمن ثبت مشخصات ، اطلس رنگی نیز تهیه می شود. قسمت عمده فعالیت این آزمایشگاه بررسیهای سیتوژنتیکی به منظور تعیین سطح پلوئیدی جهت تعیین مناسبترین امکان تلاقیهای بین گونه ای و بین جنسی به منظور تولید ارقام جدید با توجه به اهداف اصلاحی مورد نظر می باشد. سایر فعالیتهای این آزمایشگاه ، شامل بررسیهای میتوزی، میوزی، banding ، الکتروفورز DNA و پروتئین می باشد. تا کنون ۲۱ جنس از خانواده لگومها(تنها از جنس اسپرس ۶۵ گونه)و در مورد گرامینه ها فقط جنس لولیوم (۲۵ گونه ) مورد بررسی سیتوژنتیکی قرار گرفته است.

– آزمایشگاه بیوتکنولوژی دارای امکانات کشت بافت گیاهی می باشد که با توجه به وجود ازمایشگاه مجهز موجود در بخش ژنتیک ،از این آزمایشگاه جهت بررسی امکان تکثیر گیاهانی که بذر آنها به سختی جوانه زده یا مشکل سقط جنین دارند، همچنین تشخیص سلامت بذر با کشت و شناسایی قارچها و بلاخره بررسی توان تثبیت ازت لگومها با باکتریهای تثبیت کننده ازت و میکوریزا مورد استفاده قرار میگیرد.

– ژرم پلاسمها، مساحتی به وسعت ۷ هکتار به منظور ارزیابی احیا در نظر گرفته شده است که ۲ هکتار آن مختص گراسها و لگومها می باشد که در آن امکان بررسی تلاقیها ی کنترل شده وجود دارد و ۵ هکتار مربوط به ارزیابی و احیای سایر گونه های گیاهی است که در سه سال گذشته نسبت به احیا ۱۷۰۰ گونه اقدام شده است. همچنین احیاء بذرهایی که قوه نامیه آنها کاهش یافته وگونه های در حال انقراض و نیز گونه هایی که بذر کم تولید می کنند در اولویت احیا قرار دارند. نقشه های کاشت موجود نشان می دهند که در مرکز البرز از سال ۱۹۶۸ میلادی دارای ژرم پلاسم فعال بوده است.

واحد حفاظت و نگهداری

این گروه شامل ۵ واحد به شرح ذیل می باشد:

  • واحد کنترل مقدماتی وارده به بانک ژن منابع طبیعی
  • واحدبوجاری
  • واحد تکنولوژی بذر
  • واحدتشخیص سلامتی بذر
  • واحدانبارها و سردخانه ها
  • واحدتبادلات بذری

بذرهای ذخیره شده در هر بانک ژنی باید دارای استانداردهایی باشد. ویژگی‌های یک مجموعه بذر برای حفاظت بلندمدت منابع ژنتیکی شامل:

  • دقیقا شناسایی شده باشند،
  • نماینده تنوع ژنتیکی گونه و جمعیت هدف باشند،
  • قوه نامیه بالا و طول عمر قابل قبولی داشته باشند،
  • تعداد نمونه کافی باشد تا تبادل نمونه امکان‌پذیر گردد،
  • اطلاعات رویشگاه محل جمع‌آوری بذور ثبت شده باشد،

 

همراه هر نمونه بذری که به بانک ژن منابع طبیعی تحویل می‌گردد لازم است نمونه هرباریومی (به هرباریوم بخش گیاهشناسی موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور تحویل خواهد شد)، اطلاعات نمونه بذر شامل فرمهای دست‌نویس (فرم شناسنامه جمع‌آوری بذر ضمیمه ۱) و فایلهای اطلاعاتی کامپیوتری (ضمیمه ۲)، و عکسهایی از ۱) نمونه هرباریومی، ۲) گیاه در عرصه و ۳) گل، به صورت یک بسته کامل ارسال شود. در بانک ژن این اطلاعات به صورت مناسب کلاسه بندی شود. پس از بررسی بسته نمونه بذری و متعلقات آن، کیفیت و کمیت بسته ارسالی به اطلاع مجری طرح جمع‌آوری رسیده و کمبودها برطرف گردد.

واحد کنترل مقدماتی بذور وارده به بانک ژن متشکل از یک نفر هیات علمی و یک نفر کارشناسوظیفه

  • نظارت بر کیفیت و کمیت بذور ارسال شده (بویژه تکمیل نمونه های مولتی‌یر)، کنترل ضمائم و اطلاعاتی که همراه بذور به بانک ژن ارسال می‌گردد، تکمیل کمبودهای بذر و اطلاعات، ازطریق ارتباط با بخشهای جمع آوری کننده ، ارتباط با جمع آوری کننده برای افزایش دانش جمع آوری بدر و ایجاد ارتباط بین واحدهای مختلف بانک ژن شامل واحد بوجاری، واحد تکنولوژی بذر، واحد ثبت اطلاعات برای حفاظت صحیح و استاندارد بذور را بر عهده دارد.

نمونه ها پس از ثبت مجدد و بررسی از نظر کاهش رطوبت ،به واحد بوجاری ارسال وپس از بوجاری کامل نسبت به حذف آلودگیهای احتمالی در واحد سلامتی بذر (طبق چارت تهیه شده) اقدام و جهت آزمونهای لازم به واحد تکنولوژی بذر تحویل می گردد. در واحد تکنولوژی بذر، کلیه آزمونهای مربوط به بذر از جمله تعیین درصد رطوبت، وزن هزار دانه، قوه نامیه، بنیه بذر و…( طبق فرمهایی که برای هر آزمون در نظر گرفته شده است) انجام می شود. بذوری که در شرایط عادی مشکل جوانه زنی دارند تحت تأثیر تیمارهای مختلف خواب شکنی (فیزیکی، شیمیایی،فیزیولوژیکی و هورمونی) قرار می گیرند. نتایج حاصله در شناسنامه بذور در واحد اطلاعات و مدیریت داده ها، ثبت میشوند.

پس از تکمیل فرایند فوق، از هر بذر نمونه‌‌ای در پاکتهای آلومینیومی بسته بندی و به سرد خانه پایه( دمایC ْ۱۸- ) منتقل و مازاد آن حهت مبادلات و کارهای تحقیقاتی در سرد خانه فعال (دمایC ْ ۵-) نگهداری می شوند. بذرهایی که تعداد آنها جهت آزمون ها کافی نیست، بذر هایی که قوه نامیه آنها کاهش یافته و بذوری که مفادیرآنها کاهش یافته، حهت احیاء و تکثیر در اختیار گروه ارز یابی و احیاء قرار میگیرند.

در واحد تبادلات، تقاضاهای رسیده جهت دریافت بذر رسیدگی و ثبت می شوند. تقاضاهایی که بذر مورد درخواست آنها در سرد خانه فعال موجود باشد ارسال خواهد شد. اکثر مراجعات این واحد مراکز تحقیقاتی استانها، بخشهای ستاد مؤسسه،دانشگاه ها و مراکز آموزش عالی جهت انجام پروژه های تحقیقاتی و انجام پایان نامه بوده است. در این راستا طی سالهای ۱۳۷۴ تا پایان ۱۳۸۰ ، نسبت به ارسال ۱۹۵۰ نمونه بذر اقدام شده است.

واحد اطلاعات و مدیریت داده ها

با توجه به اهمیت ثبت و حفظ داده های مربوط به ذخایر توارثی گیاهان، واحد مستقلی به این مهم اختصاص یافته است. بذر ها پس از تکمیل آزمایشهای تکنولوژی بذر روی نمونه بذور و یادداشت اطلاعات، تحویل سرد خانه شده و شناسنامه ها تحویل واحد آمار می گردند. در این واحد کلیه اطلاعات شناسنامه ا ی تحت شماره های خاص ( که همان کد بذر در بانک ژن است) ثبت می گردند. به منظور ثبت اطلاعات، از نرم افزار ویژه ای استفاده می شود. این نرم افزار علاوه بر توانایی ثبت کلیه اطلاعات شناسنامه ای ، امکان تهیه لیست تنظیم شده از اطلاعات موجود از جمله اسامی علمی خانواده، جنس و گونه، مشخصات جغرافیایی. قوه نامیه ،سال جمع آوری استان و شهر محل جمع آوری و از همه مهمتر نقشه پراکنش گیاه با تعداد گونه و جنس در منطقه و چاپ آنها را دارد.

این واحد تا کنون حدود ۱۵۰۰۰ نمونه بذر (Accession ) را که طبق استانداد های بین المللی (I P G R I و ISTA ) از نقاط مختلف کشور جمع آوری و ارسال شده اند را به ثبت رسانده است. آمار موجود در این واحد نشان میدهد که تا کنون ۱۹۵۰ نمونه بذر مورد تقاضا(مراکز تحقیقات استانها ۶۰۰ مورد، بخشهای ستاد مؤسسه ۲۵۰ مورد، دانشگاه ها ۴۰۰ مورد و همکاران بخش ۷۰۰ مورد) ارسال و۱۵ مورد تقاضا جهت آزمایشهای تکنولوژی بذر و تعیین قوه نامیه بذور مشکل دار انجام و نسبت به احیاء۱۸۰۰ نمونه اقدام شده است.

به منظور حفظ اطلاعات موجود، فایلهای پشتیبان جداگانه ای نیز تهیه شده است.

شما چه کمکی می‌توانید به ما بکنید تا …..

در دنیایی که ما امروز در آن زندگی می‌کنیم حیات گیاهان بسیاری در خطر است. اگر ما انسانها رویکرد خود را در استفاده از منابع طبیعی عوض نکنیم، گونه‌های بسیاری منقرض خواهند شد.

بوسیله اهداء کمکهای سخاوتمندانه خود، مسئولیت نگهداری بذور بانک ژن منابع طبیعی را به عهده بگیرید و از مهمترین پروژه حفاظت از گیاهان ایران کمک کنید.

الان سرپرستی یک بذر را به عهده بگیرید و به بانک ژن منابع طبیعی ایران کمک کنید تا زندگی گیاهان طبیعی را در آینده تضمین نماید.

الان سرپرستی یک بذر را به عهده بگیرید (لینک)