گیاهان نادر را چگونه می‌توان تکثیر کرد؟

یکی از موارد مهم در موضوع ارتقای سطح امنیت غذایی، استفاده از روش‌های نوین و فناوری‌های جدید زیستی است که می‌تواند منجر به تولید گیاهان و محصولات کشاورزی با کمیت و کیفیت بالا شود. با یکی از این فناوری‌های حیاتی در این گزارش بیشتر آشنا می‌شویم.

اهمیت روش‌های زیست‌فناورانه در امنیت غذایی

زیست‌فناوری کشاورزی، شاخه‌ای از زیست‌فناوری یا بیوتکنولوژی است که تمرکز آن استفاده از اصول و تکنیک‌های بیولوژیکی و مولکولی در بهبود و توسعه محصولات کشاورزی و یا نهاده‌های دام و طیور است. روش‌های زیست‌فناورانه می‌تواند در مزارع کشاورزی به کمک کشاورزان بیاید تا نه فقط کمیت، بلکه کیفیت محصولات تولیدی را افزایش دهد.

این روش‌ها، از جمله فناوری‌های پاک هستند که نه آلودگی تولید می‌کنند و نه نگرانی‌های ناشی از سموم، کودهای شیمیایی و آفت‌کش‌ها را دارند. در واقع در این فناوری‌ها با تغییر خصوصیات محصولات زیستی و کشاورزی، با آفات و مشکلات دیگر غلبه می‌شود و محصولاتی با کیفیت و ارزش بالا تولید می‌شود. از طرفی با توجه به افزایش روزافزون تقاضا برای تغذیه و خوراک، کشاورزی سنتی و خرده‌پا نمی‌تواند محصولات رقابت‌پذیر و صادراتی تولید کند و به نوعی استفاده از این فناوری‌ها برای افزایش ارزش محصولات تولیدی ضروری است.

غذا نیاز اولیه انسان‌هاست و به همین دلیل امنیت غذایی، یکی از جوانب مهم در موضوع امنیت است. کشورهای استعمارگر معمولا سعی دارند که جوامع دیگر را در تغذیه به خود وابسته نگه‌دارند و در شرایط اضطراری آن‌ها را تهدید به قطع زنجیره غذایی کنند و در مقابل، یکی از راه‌های ضروری افزایش سطح امنیت غذایی و کاهش وابستگی، استفاده از شیوه‌ها و روش‌های نوین در کشاورزی است.

از آزمایشگاه به سفره

کشت بافت یا «Tissue Culture» یک فناوری پایه برای تولید گیاهان مختلف است. در این روش، گیاه مورد نظر در یک محیط استریل، عاری از ویروس و گندزدایی‌شده رشد داده و تکثیر می‌شود. گیاهان کاندید برای این روش از یک باغ مادری انتخاب می‌شوند و در نهایت وارد محیط کشت بافتی می‌شوند. کاندیدها باید عاری از هر گونه بیماری و ویروس باشند و معمولا بر اساس خصوصیات یا صفات ویژه‌ای که داشته‌اند، انتخاب می‌شوند.

در آزمایشگاه کشت بافت، اندام‌های گیاه مبدأ مانند برگ‌ها، ریشه‌ها، گل‌ها یا ساقه‌های جوان انتخاب می‌شود و پس از تبدیل به قطعات کوچک‌تر و ضد عفونی به بستر کشت انتقال داده می‌شوند. این بستر شامل مواد غذایی و شرایط مناسب برای رشد سلول‌ها است و می‌تواند شامل مواد مختلفی مانند محلول‌های معدنی، هورمون‌ها و ترکیبات آلی باشد.

گیاهان، کالری و مواد مغذی اساسی مانند پروتئین، کربوهیدرات، ویتامین‌ها و مواد معدنی را فراهم می‌کنند که برای تأمین نیازهای غذایی جمعیت بسیار حائز اهمیت است. علاوه بر آن خوراک اصلی دام و طیور نیز از طریق علوفه و گیاهان تأمین می‌شود و فناوری کشت بافت می‌تواند در تولید بسیاری از نهاده‌ها و خوراک، کمک‌دست انسان باشد.

تولید گیاه‌های خاص و ارتقا یافته با کشت بافت

یکی از ویژگی‌های مثبت و مهم در کشت بافت این است که می‌توان در این فرآیند، خصوصیاتی مانند مقاومت به کم‌آبی، سرما، آفات و بیماری‌ها به گیاهان اضافه کرد. برای مثال در این روش ممکن است به گیاه مورد نظر، ژن‌هایی از آن گیاه یا انواع دیگر اضافه شود تا ویژگی‌های جدیدی را به آن اضافه کند. به عنوان مثال، می‌توان یک ژن مقاومت به سرما، کم‌آبی یا بیماری از یک گونه به آن تزریق کرد تا گیاه مورد نظر مقاوم به آن شود.

از کشت بافت می‌توان به سرعت بالا در تکثیر گیاهان رسید و این امر می‌تواند با تولید انبوه نهال‌ها و گیاهان هزینه‌ها و زمان را کاهش دهد و در نتیجه بهره‌برداری اقتصادی بهتری را به دنبال داشته باشند. همچنین با این شیوه تکثیر، می‌توان گونه‌های نادر و مخصوصا گیاهان دارویی در حال انقراض را تولید یا از خطر نابودی حفظ کرد.

سبقه 30 ساله کشت بافت در ایران

با توجه به اهمیت استراتژیک زیست‌فناوری کشاورزی در تأمین امنیت غذایی، از ابتدای دهه ۷۰  در ایران سرمایه‌گذاری در کشت بافت گیاهی شروع شد و هم‌اکنون ده‌ها شرکت زیست‌فناوری کوچک و بزرگ، از جمله مجموعه‌های کشت و صنعت، در تولید انواع نهال‌ها و پایه‌های گیاهی در ایران مشارکت دارند.

انواع نهال‌های میوه مقاوم به سرما و شرایط خاص مانند کم‌آبی در ایران به این روش تولید می‌شود. نهال خرما و گردو، دو نمونه از این نهال‌ها هستند که به کمک یکی از مجموعه‌های کشت و صنعت ایران تولید می‌شود و استانداردهای لازم را برای رقابت با نمونه‌های خارجی نیز دارد. علاوه بر این، بذرهای هیبریدی و نشاء محصولاتی مانند گندم، جو، برنج، ذرت، سیب زمینی و... نیز به این روش قابلیت تولید دارند.

یکی از نمونه‌های کشت بافتی در ایران، تولید یک شیرین‌کننده طبیعی است. محققان یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی از این فناوری برای تولید گیاه استویا یا شیرین‌برگ استفاده می‌کنند. به گفته سارا قهرمان‌زاده، مدیرعامل این شرکت، «استویا یک شیرین‌کننده طبیعی و مناسب برای بیماران مبتلا به دیابت است و می‌تواند به عنوان جایگزین شکر و قند نیز مطرح شود.» شیرین‌برگ 300 برابر بیشتر از شکر شیرین است و مضرات آن را نیز ندارد.

مصطفی برغمدی، دبیر اجرایی دومین سمپوزیوم ملی کشت بافت گیاهی که تیرماه سال جاری برگزار شد، در مصاحبه‌ای گفته بود: «احیای بیش از ۵۰ درصد باغات کشور مستلزم استفاده از کشت بافت و ریز ازدیادی است؛ به ویژه آنکه نهال‌های رویشی حاصل می‌تواند امکان ایجاد باغات یکنواخت با محصول مشابه از نظر کیفیت، ظاهر و اندازه و با قابلیت مکانیزاسیون را فراهم آورد.»

استفاده از شیوه‌های نوین کشاورزی و فناوری‌های به روز، یکی از مواردی است که صنعت کشاورزی ایران به آن نیاز دارد. در حال حاضر، بیشتر بدنه کشاورزی ایران را کشاورزان سنتی یا خرده‌پا تشکیل می‌دهند و نمی‌توانند ریسک استفاده از شیوه‌های به روز را قبول کنند و با توجه به موضوع امنیت غذایی لازم است زمینه ورود این فناوری‌ها به صنعت کشاورزی فراهم شود.