بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بسمه تعالی
درس: مبانی بیوتکنولوژی گیاهی
اسلاید 2 :
سرفصل درس
اسلاید 3 :
مفهوم بیوتکنولوژی
کلمه "بیوتکنولوژی" اولین بار در سال 1917 برای توصیف فرآیندهای با استفاده از ارگانیسم های زنده برای ساخت محصول یا اجرای فرایندی مانند تخمیرهای صنعتی استفاده شد. در حقیقت ، بیوتکنولوژی از زمانی شروع شد که انسان ها شروع به کاشت محصولات زراعی خود ، حیوانات اهلی شده ، آب تخمیر را درون شراب ، ساخت پنیر و نان ترشی انجام دادند.
اسلاید 4 :
مفهوم جدید بیوتکنولوژی
"هر کاربرد تکنولوژیکی که از سیستم های بیولوژیکی ، موجودات زنده یا مشتقات آنها استفاده می کند تا محصولات یا فرایندهایی را برای استفاده خاص تولید یا اصلاح کند."
(طبق کنوانسیون تنوع زیستی)
اسلاید 5 :
بیوتکنولوژی گیاهی
"بیوتکنولوژی گیاهان فرآیندی دقیق را توصیف می کند که در آن از تکنیک های علمی برای توسعه گیاهان مفید و سودمند استفاده می شود."
(طبق شورای اطلاعات بیوتکنولوژی شورای).
اسلاید 6 :
تاریخچه بیوتکنولوژی گیاهی
قبل از اصلاح نباتات
اهلی سازی گیاهان توسط انسان
اصلاح گیاهان برای صفات مطلوب
اصلاح نباتات 12 هزار سال قبل از میلاد شروع شد.
4-8 هزار سال قبل گندم در مصر و برنج در چین کشت می شده است.
4-1 هزار سال قبل عموه محصولات غذایی شامل سیب زمینی، گندم، نخود و آفتابگردان کشت شده است
870 سال قبل از میلاد بابلی ها از تکنیک کشت انتخابی برای خرما استفاده می کرده اند.
اسلاید 7 :
اصلاح نباتات کلاسیک
اصلاح نباتات کلاسیک شامل گیاهان با عملکرد و کیفیت بیشتر است مثل گوجه
اصلاح محصول ذرت که از teosinte حاصل شده است
اسلاید 8 :
انتخاب مصنوعی برای افزایش محتوی روغن
مشاهده تنوع در محتوی روغن
بذور گیاهان با روغن بیشتر انتخاب و کشت می شوند
دانه های با روغن بیشتر انتخاب و مرحله 1 تا 3 مجددا تکرار می شود.
بعد از چند نسل در شکل حدود پنجاه نسل محتوی روغن بیشترین مقدار است.
اسلاید 9 :
اصلاح نباتات کلاسیک
1- پایه گذار علم ژنتیک
2- تلاقی های متقابل برای افزایش صفات برتر
اسلاید 10 :
3- لینه در سال 1735 سیستم ناگذاری گیاهان را مطرح کرد.
4- چارلز داروین در سال 1859 نطریه تکامل را بر اساس انتخاب طبیعی مطرح نمود.
5- مندل در سال 1865 قوانین وراثت را با مطالعه صفات گیاه نخود فرنگی مطرح نمود و پایه گذار علم ژنتیک شد.
اسلاید 11 :
اصلاح به کمک هیبریداسیون
دو لاین والدینی خالص انتخاب می شوند و برای چندین نسل خودگشن می شوند
هیبرید برتر در نسل اول برای گیاهان دگر گشن به دست می آید.
هیبرید های برتر در سال های بعد خاصیت برتری خود را از دست می دهند.
بنابراین هر ساله بایستی بذور گیاهان نسل f1 خریداری شود.
انتخاب برای صفات مطلوب انجام می شود
اسلاید 12 :
یک نوع اساسی از اصلاح نباتات کلاسیک
اصلاح هیبریداوسیون برای صفات برتر
تنوع در ساختار ژنتیکی بقا را در برابر آفات و بیماریها افزایش می دهد.
Selection فرآیندی است که گیاهان با خصوصیات مطلوب از میان جمعیت انتخاب شده و سپس تکثیر می شوند.
اسلاید 13 :
اصلاح نباتات مدرن
اصلاح نباتات مدرن شامل بخش های
اصلاح موتاسیونی
انقلاب سبز
کشت بافت گیاهی
اسلاید 14 :
اصلاح موتاسیونی
مراحل اصلاح موتاسیونی به شرح زیر است.
تیمار بذور یا نمونه های گیاهی با موتاژن های فیزیکی یا شیمایی
تولید تعداد بسیار زیادی گیاه موتانت
انتخاب گیاهان برتر با صفات مورد نظر
اسلاید 15 :
انقلاب سبز 1970-1960
انقلاب سبز باعث افزایش عملکرد محصول بر اساس ترکیب ژن های پاکوتاه کشف شده توسط نورمن بورلاگ و استفاده گسترده از مواد شیمیایی زراعی
نورمن بورلاگ پدر انقلاب سبز برنده جایزه صلح نوبل 1970
اسلاید 16 :
اصلاح با استفاده از کشت بافت گیاهی
فرایند انتخاب گیاهان در شرایط کشت بافت است که شامل
نجات جنین
تنوع سوماکلونال
امتزاج پروتوپلاست
تولید گیاهان هاپلوئید
در سال 1902 هابرلند فرضیه توتی پوتنسی را مطرح کرد که هر سلول گیاهی چنانچه در شرایط محیطی مناسبی قرار گیرد توانایی تولید یک گیاه بالغ را دارد
اسلاید 17 :
بیوتکنولوژی گیاهی
بیوتکنولوژی گیاهی به دو گروه اصلی تقسیم می شود
1- کشت بافت گیاهی ( همسانه سازی یا تولید تعداد زیادی گیاه از یک گیاه اولیه )
2- تکنولوژی DNA نوترکیب (همسانه سازی ژنی)
اسلاید 18 :
مهمترین اتفاقات در حوزه بیوتکنولوژی
شناسایی و معرفی ساختمان دو رشته ای DNA توسط جیمز واتسون و فرانسیس کریک در سال 1953
شناسایی آنزیم های برشی توسط پائول برگ که راه را برای همسانه سازی ژنی در سال 1972 فراهم نمود.
کوهن و بویر در سال 1973 اولین DNA نوترکیب را با استفاده از ژنهای باکتریایی ایجاد کردند که شروعی برای تکنولوژی DNA نوترکیب است
JAMES WATSON
PAUL BERG
Cohen and Boyer
اسلاید 19 :
تفاوت بین اصلاح نباتات سنتی و GMO
کشاورزی ذاتاً در مورد اصلاح ژنتیکی محصولات زراعی است. در حالی که ما می دانیم که بیش از 10،000 سال است که اشکال مختلف کشاورزی وجود داشته است یا چیزی که گواهی آن از تولید بذر است. گرده افشانی ، جمع آوری و کنترل "علفهای هرز" همه بخشی از این تاریخ طولانی برای انتخاب ساختارهای ژنتیکی خاص از صفات مطلوب محصول هستند.
GMO
محصولات اصلاح شده ژنتیکی ، یا محصولات تراریخته ، از نظر ژنهایی متفاوت هستند که با روشهای معمول تلاقی قادر به ایجاد ساختار ژنتیکی مشخصی برای تغییر صفات زراعی نخواهیم بود. انتقال DNA می تواند از گونه های دیگر محصول یا حتی از باکتری یا ویروس باشد که توسط تکنولوژی DNA نوترکیب اتفاق می افتد.
اسلاید 20 :
در سال 1983 اولین تنباکو و پتونیا تراریخته مقاوم به کانامایسین تولید شد و همچنین آفتابگردان حاوی ژنی از لوبیای فرانسوی تولید شد
تاریخچه تولید گیاهان تراریخته
1983
در سال 1985 اولین گیاهان تراریخته در مزرعه ای در انگلستان کشت شدند
همچنین در سال 1990 اولین پنبه تراریخته در مزرعه کشت شد.