نگهداری درون شیشه ای روشی برای نگهداری چند صد ساله نمونه های گیاهی

دکتر الیاس آریاکیا، در گفتگو با ایسنا اظهار کرد: بانک گیاهی یکی از بانک‌های چهارگانه مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران محسوب می‌شود و حوزه اصلی فعالیت این بانک، جمع‌آوری، شناسایی، ارزیابی و احیاء ذخایر ژرم پلاسمی گیاهی کشور است. چالش‌های مختلفی از جمله تغییرات اقلیمی، بهره‌برداری بی‌رویه از مراتع و زمین‌ها، ساخت و سازهای غیرقانونی، باعث فرسایش ذخایر ژرم پلاسمی گیاهی شده و گونه‌های گیاهی ایران را به‌شدت در معرض تهدید قرار داده‌اند. مدیر بانک گیاهی مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران تأکید کرد: وظیفه اصلی ما در بانک گیاهی، در درجه اول حفظ و نگهداری ذخایر ژرم پلاسمی کشور است تا نسل‌های بعدی بتوانند از آنها بهره مند شودند. این ذخایر ژرم پلاسمی از نقاط مختلف کشور جمع‌آوری شده و با روش‌های استاندارد موجود، آنها را شناسایی، حفظ و نگهداری و ارزیابی می ‌کنیم به عنوان مثال اخیرا گونه جدیدی از گیاهان جنس پیاز در ایران توسط محققین این مرکز شناسایی و معرفی شده است که علاوه بر افزایش غنای گیاهی موجود، می‌توان از آن در برنامه‌های اصلاحی نیز استفاده کرد. وی افزود: حدود 14 هزار نوع ژرم پلاسم مختلف در بانک گیاهی مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران وجود دارد که می‌توانند در برنامه‌های احیاء مورد استفاده قرار بگیرند. بذرهای این ذخایر ژرم پلاسمی هم  در سردخانه 4 درجه سانتیگراد برای نگهداری کوتاه‌مدت نگهداری می شوند که اصطلاحاً کلکسیون فعال گفته شده و امکان نگهداری و احیاء نمونه برای حدود 4 تا 10 سال را فراهم می‌کند. نسخه پشتیبان این بذرها در سردخانه پایه در دمای منفی 18 درجه سانتیگراد برای طولانی مدت باقی می‌ماند. اخیرا از سیستم کرایوپرزرویشن (نگهداری در شرایط فراسرد ازت مایع و دمای 196- درجه سانتی گراد) جهت نگهداری بسیار طولانی مدت بذرها و برای چندین دهه استفاده می شود. نتایج ارزیابی زنده مانی بذرهای در سیستم های مختلف نگهداری نیز به چاپ رسیده است.  دکتر آریاکیا خاطر نشان کرد: بذرهایی که قوه نامیه (قابلیت زنده ماندن و جوانه‌زنی بذر) دارند، در برنامه احیاء قرار گرفته و تحت شرایط خاصی در مزرعه یا گلخانه حفظ، نگهداری و احیاء و بار دیگر از آنها بذر گرفته می‌شود. گیاهان درون‌شیشه‌ای، روشی برای نگهداری و تکثیر سریع و عاری از بیماری گونه‌های گیاهی دکتر آریاکیا افزود: پیش از ورود به حوزه کاربری ذخایر و تولید بذر هیبرید، تمرکز اصلی بنده در حوزه کشت‌بافت گیاهی بود. کشت‌بافت را با امکانات اولیه، شروع کردم. در ادامه، کارهای تحقیقاتی برای راه‌اندازی این فناوری انجام شد. و با توسعه امکانات و تقویت جنبه های مختلف تحقیقاتی و آموزشی و بنکینگ درون شیشه‌ای نمونه‌های گیاهی، زمینه برای بهره‌برداری و استفاده از دانش فنی فراهم شد و مرکز خدمات تخصصی کشت بافت گیاهی از دل آن استخراج شد که به امر عقد قرارداد، تولید و فروش محصولات کشت بافتی می پردازد. وی ادامه داد: ایجاد بانک ذخایر ژرم پلاسمی دو حالت دارد؛ یک سری گیاهان از طریق بذر تکثیر می‌شوند که می‌توان بذر آنها را جمع‌آوری و در سردخانه نگهداری کرد؛ اما برخی گونه‌های گیاهی از طریق بذر تکثیر نشده یا تکثیر از طریق بذر، باعث از بین رفتن صفات مادری گیاه می‌شود؛ در نتیجه باید از طریق رویشی (قلمه، پیوندک) آنها را حفظ و نگهداری کرد. مدیر بانک گیاهی مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران گفت: در شرایط درون‌رویشگاهی (in situ conservation)، گونه‌های گیاهی در رویشگاه طبیعی مانند یک منطقه جنگلی محفاظت‌شده، حفظ و نگهداری می‌شوند. در شرایط خارج از رویشگاه (ex situ conservation)، گونه‌های گیاهی در خارج از زادگاه خود همچون مزرعه کنترل‌شده یا سردخانه نگهداری می‌شوند. وی تأکید کرد: با هدف حفظ و نگهداری گونه‌های گیاهی در شرایط خارج از رویشگاه، بانک گیاهان درون‌شیشه‌ای (in vitro Conservation) راه‌اندازی شد. در این شرایط، نمونهِ عاری از بیماری در شرایط درون‌شیشه‌ای به شکل کشت‌بافتی در محیط کشت اختصاصی قرار داده می‌شود. با این روش می‌توان از یک نمونه گیاهی اعم از چوبی یا علفی، ریزنمونه ها با حفظ همان ویژگی‌ها، به صورت عاری از بیماری و هرگونه تنش زیستی و غیرزیستی، با قابلیت تکثیر سریع در طول سال به تعداد بسیار زیاد تولید و یا نگهداری کرد. دکتر آریاکیا خاطر نشان کرد: بانک گیاهان درون‌شیشه‌ای از جنبه اقتصادی نیز برخوردار است. وظیفه جهاد دانشگاهی، علم و عمل توامان است، یعنی علاوه بر انجام یک فعالیت پژوهشی، خروجی کار به رفع نیاز کشاورز و بازار منجر شده و منافع اقتصادی در پی دارد.  حفاظت انجمادی، روشی برای نگهداری چند صدساله نمونه‌های گیاهی مدیر بانک گیاهی مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران گفت: در بحث ذخایر ژنتیکی، باید از روش‌هایی استفاده کنیم تا بتوانیم نمونه‌ها را برای چند صد سال نگهداری کنیم و این موضوع از اهمیت استراتژیکی برای کشور برخوردار است. روشی که برای نگهداری بلندمدت استفاده می‌شود، حفاظت انجمادی یا کرایوپرزرویشن (cryopreservation) است که در آن ریزنمونه گیاهی در دمای منفی 196 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شود. وی افزود: حدود 90 درصد بافت گیاهی از آب تشکیل شده است. در روش حفاظت انجمادی، آب بافت گیاهی با روش‌های خاصی گرفته شود و محلول‌های دیگری موسوم به محافظ برودتی یا کرایوپروتکتانت (cryoprotectant) جایگزین آب درون گیاه می‌شود. در فاز مقدماتی این کار انجام شده و نتایج خوبی به دست آمده است. دکتر آریاکیا با اشاره به دیگر زمینه‌های جنبی فعالیت بانک گیاهی تأکید کرد: در زمینه تولید بذرهای بومی در قالب خدمات تخصصی مورد نیاز کشور فعالیت می‌کنیم. همچنین فهرستی از نمونه‌های موجود در بانک گیاهی از طریق وب‌سایت مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران قابل دسترس است. متقاضیان می‌توانند با حداقل قیمت و بهترین کیفیت، این نمونه‌ها و خدمات مورد نظر را دریافت کنند. ایزو مدیریت کیفیت 2015-2008 این مرکز، تضمین‌کننده کیفیت خدمات ارائه شده است. تأثیر شرایط تحریمی بر دیده شدن فعالیت‌های جهاد دانشگاهی مدیر بانک گیاهی مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران تصریح کرد: شرایط تحریم باعث شد که فعالیت‌های جهاد دانشگاهی بیشتر دیده و ثابت شود که این سازمان واقعاً به‌دنبال اجرای طرح‌ها و پروژه‌هایی برای رفع نیازهای کشور است. با توجه به رویکرد دانش بنیان و محصول محور درکشور، طی سال‌های اخیر اجرای طرح‌های فناورانه جز سیاست‌های جهاد دانشگاهی قرار گرفته است و در این زمینه برنامه‌ریزی‌ها و پیشرفت‌های قابل توجهی حاصل شده است. وی در پایان خاطرنشان کرد: معتقدم بهتر است روی پروژه‌هایی کار شود که خروجی مفیدتر و ملموس‌تری داشته باشند. مقاله نوشتن، خروجی فرعی یک کار جهادی است. در بحث کشاورزی و امنیت غذایی با مشکلات زیادی مواجه هستیم. در حوزه به‌زارعی مشکل داریم و هنوز کشاورزان نحوه استفاده صحیح از منابع محدود آب را به‌درستی درک نکرده اند. به‌زارعی و به‌نژادی (کاری که درحال انجام آن هستیم)، لازم و ملزوم یکدیگر هستند و باید به هر دو حوزه توجه کرد. در کشورهنوز مفهوم به‌نژادی و بومی سازی آن را به‌درستی درک نشده است که به سراغ بیوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی رفته‌ایم. خروجی ملموس این حوزه‌ها چه بوده است