بخشی از مقاله
چکیده
در مناطق کشت چغندرقند، انواع علفهای هرز در طول دوره رشد و نمو گیاه رشد میکنند که برای رشد چغندرقند بسیار مضر هستند و باعث کم شدن میزان محصول و راندمان تولید قند آن میشوند. غفلت از علفهای هرز در مزارع چغندرقند میتواند باعث کاهش 42 درصد عملکرد شود. با استفاده از یک نوع علفکش عمومی که همه علفهای هرز را از بین ببرد ولی گیاهزراعی مقاوم به آن نوع علفکش زنده بماند میتوان ضمن کاهش خسارت علفهای هرز در مزرعه باعث افزایش محصول وکاهش هزینههای سم و سمپاشی و افزایش درآمد کشاورز و کشت اقتصادیتر شد. برای این منظور باید گیاهی تولید کرد که از نظر ژنتیکی به یک علفکش عمومی مقاومت پیدا کند.
توسعه کشت چغندرقند تراریخته مقاوم به علفکش سریعترین رشد فناوری را در طول تاریخ زندگی بشر داشته است. تاکنون دو نوع چغندر تراریخته مقاوم به علفکش یکی مقاوم به گلایفوسیت یا رانداپ - Ready=RR Roundup - و دیگری مقاوم به گلوفوسینات یا لایبرتی - Liberty Link=LL - در سطح تجاری استفاده شده است. هر دو نوع چغندر تراریخته کارایی یکسانی در زمان کاربرد علفکش مربوطه دارند و پس از سمپاشی بدون خسارت باقی میمانند. اهمیت چغندر تراریخته مقاوم به علفکش در توسعه پایدار شامل موارد زیر است.
کاهش تعداد دفعات سمپاشی، آزادیعمل بیشتر زارع در تعیین زمان سمپاشی، کنترل و نابودی طیف وسیع علفهای هرز شامل علفهای هرز دائمی با یک نوع علفکش، عدم نیاز به خدمات مشاوره ای پیشرفته، نداشتن اثر نامطلوب روی گیاه زراعی تراریخته، سمیت کمتر علفکشهای عمومی گلایفوسیت - رانداپ - و گلوفوسینات و تجزیه سریعتر در خاک در مقایسه با علفکشهای انتخابی، محیط زیست دوستانهتر هستند، هزینه کمتر کنترل علفهای هرز به روش شیمیایی در مزارع چغندر تراریخته نسبت به کاربرد علفکشهایانتخابی در مزارع چغندر کلاسیک و در نتیجه سود بیشتر کشاورز، عملکرد شکر یکسان و یا کمی بیشتر در چغندر تراریخته به واسطه کنترل موثرتر علفهای هرز، کاهش تردد ماشین آلات کشاورزی به علت دفعات کمتر سمپاشی و یا کشت بذر بدون شخم و یا با شخم کمتر باعث کاهش گازهای گلخانهای میشود، در شکر فرآوری شده بیش از 99 درصد ساکارز خالص و فاقد مواد آلی دیگر است. پروتئینها نیز در ملاس و ضایعات خمیر به علت دمای بالا در طی فرآوری تجزیه شده و از بین میروند.
مقدمه
تنش های زیستی از جمله آفات، بیماری ها و علف های هرز در کشور به طور متوسط حدود 30 درصد باعث کاهش عملکردچغندرقند می شوند. با مدیریت این عوامل در مزرعه می توان ضمن افزایش تولید در واحد سطح از گسترش آنها جلوگیری نمود.علف های هرز یکی از عوامل خسارت زای مهم زراعت چغندرقند بهاره و پاییزه می باشد که مقابله با آن به روش شیمیایی و مکانیکی با زحمت و هزینه زیادی همراه بوده است. علف های هرز بدون کنترل شیمیایی می توانند در سطح مزرعه چغندرقند گسترش یابند و رقابت شدیدی با محصول داشته باشند - شکل . - 1با استفاده از یک نوع علفکش عمومی - علفکش گلایفوسیت یا رانداپ به عنوان یکی از بهترین علفکشها از نظر تأثیر بر علفهای هرز چندساله و کمترین اثر بر محیط زیست و پستانداران و از جمله، انسان، به عنوان پرکاربردترین علفکش میباشد -
که همه علفهای هرز را از بین ببرد ولی گیاه زراعی مقاوم به آن نوع علفکش زنده بماند میتوان ضمن کاهش خسارت علفهای هرز در مزرعه باعث افزایش محصول و کاهش هزینههای سم و سمپاشی و افزایش درآمد زارع و کشت اقتصادیتر شد. برای این منظور باید گیاهی تولید کرد که از نظر ژنتیکی به یک علفکش عمومی مقاومت پیدا کند. از طرفی چون گلایفوسیت کمخطرترین علفکش جهان است، مهندسان ژنتیک سعی کردهاند تا محصولات تراریخته را به این علفکش متحمل کنند تا مصرف علفکشهای خطرناک و زیانآور را کم کنند یا به صفر برسانند. مصرف این علفکش عمومی است و قادر است کلیهعلفهای هرز را از بین ببرد. از طرفی چون قدرت عمل زیادی دارد، میزان مصرف علفکش را کاهش میدهد و ضمن کاهش هزینهها، محیطزیست سالمتری به ارمغان آورده و سود کشاورز را بیشتر میکند.
مکانیزم عمل گلایفوسیت در گیاه
گلایفوسیت علفکشی سیستمیک و غیرانتخابی از گروه اسید فسفونیک است که برای کنترل علفهای هرز یکساله و چندساله،پهنبرگ و کشیدهبرگ پس از سبزشدن آنها به کار میرود. گلایفوسیت بر روی کلیه علفهای هرز اثر قاطع دارد، حتی علفهای هرز دائمی رشد یافته و تثبیتشده را هم از بین میبرد. این ترکیب از طریق برگها و قسمتهای سبز گیاه جذب شده و بازدارنده آنزیم EPSPS - 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthesis - است که از سنتز اسیدهای آمینه آروماتیک ضروری شامل فنیل آلانین، تیروزین و تریپتوفان جلوگیری میکند . - Dale , 2009 - مکانیزم های تولید گیاهان مقاوم به گلایفوسیت به وسیله مهندسی ژنتیک
الف - انتقال یک EPSPS حساس به گلایفوسیت تحت کنترل یک پیشبر قوی که موجب بیان بیش از حد طبیعی پروتئین مذکورمیشود - مکانیزم افزایش بیان ژن هدف - .
ب - انتقال ژنی که یک EPSPS جهشیافتهی مقاوم به گلایفوسیت را رمزدهی میکند - مکانیزم تغییر ژن هدف - .
ج - وارد کردن یک ژن تجزیهکننده گلایفوسیت به نام gox - مکانیزم غیرفعالسازی متابولیک علف کش - .
چغندرقند تراریخته مقاوم به علفکش
از سال 1992 تحقیقات در زمینه مهندسی ژنتیک مقاومت به علف کش ها در چغندرقند آغاز شد. چغندرقند تراریخته مقاوم به علف کش توسط شرکت مونسانتو آمریکا و با همکاری شرکت KWS آلمان ایجاد شده است که به ماده موثره علف کش راندآپ - گلیفوسیت - مقاومت نشان می دهد و در نتیجه باعث کنترل و مدیریت موثر کلیه علف های هرز مزارع چغندرقند می شود - به
نقل از منبع . - Crop Biotech Update, 26 March 2010 تاکنون دو نوع چغندر تراریخته مقاوم به علفکش یکی مقاوم به گلایفوسیت یا رانداپ - Roundup Ready=RR - و دیگری مقاوم به گلوفوسینات یا لایبرتی - Liberty Link=LL - تولید شده است. هر دو نوع چغندر تراریخته کارایی یکسانی در زمان کاربرد علف کش مربوطه دارند و پس از سمپاشی بدون خسارت باقی می مانند.
از سال 2008 کشت چغندرقند مقاوم به علف کش عمومی گلی فوسیت - راندآپ - در آمریکا و کانادا در سطح تجارتی آغاز شد. اکنون بیش از 95 درصد سطح کشت زراعت چغندرقند معادل 500 هزار هکتار در آمریکا به چغندر تراریخته مقاوم به علف کش اختصاص داده شده است . - James, 2015 - در این راستا همه ذینفعان از جمله شرکت های تولید و عرضه کننده بذر تراریخته، زارعین چغندرکار و کارخانه های فراوری شکر از این فناوری سود برده اند. همچنین مصرف کل علف کش در زراعت چغندرقند تراریخته در مقایسه با چغندرقند معمولی کاهش داشته است و ضمن کاهش هزینه های تولید باعث کاهش آلودگی محیط زیست شده است. البته به علت بروز ابرعلف های هرز مقاوم به گلایفوسیت - فقط در مناطقی که 20 سال از گیاهان
