انقلاب در کشاورزی؛ اصلاح ژنتیکی بذرها با تابش‌های هسته‌ای!

پرونده/ فناوری هسته‌ای و پیشرفت ایران|۱۰

دانشمندان از فناوری هسته‌ای برای اصلاح ژنتیکی بذرها و افزایش مقاومت گیاهان در برابر خشکسالی، شوری و آفات استفاده می‌کنند. این روش که شامل پرتودهی کنترل‌شده است، موجب تغییرات مطلوب در صفات گیاهان شده و بهره‌وری کشاورزی را افزایش می‌دهد. آناتک در این گزارش به بررسی ضرورت و مزایای استفاده از فناوری هسته‌ای در اصلاح بذرهای کشاورزی پرداخته است.

به گزارش خبرگزاری آنا؛ با افزایش تغییرات اقلیمی، تهدیداتی مانند خشکسالی، شوری خاک و آفات باعث کاهش بهره‌وری محصولات کشاورزی شده‌اند. دانشمندان با استفاده از فناوری هسته‌ای، به‌نژادی جهشی (اصلاح نژادی) را به کار گرفته‌اند تا بذرهایی مقاوم‌تر و سازگارتر با شرایط محیطی تولید کنند. این نوآوری می‌تواند امنیت غذایی را بهبود ببخشد و بهره‌وری کشاورزی را افزایش دهد.  

استفاده از پرتودهی برای اصلاح ژنتیکی گیاهان  
یکی از روش‌های کلیدی در این فرآیند، به‌نژادی جهشی است که از پرتوهای یونیزان مانند گاما برای تغییرات ژنتیکی در گیاهان استفاده می‌کند. این پرتوها بدون ایجاد تغییرات کنترل‌نشده، به اصلاح ژنتیکی بذرها کمک می‌کنند و موجب ظهور صفاتی مانند مقاومت به خشکی، تحمل شوری، مقابله با آفات و افزایش رشد می‌شوند.  

فرآیند تولید بذرهای مقاوم با فناوری هسته‌ای 

۱. تابش‌دهی بذر‌ها با دوز‌های کنترل‌شده از پرتو‌های هسته‌ای  
۲. انتخاب جهش‌های مطلوب که باعث افزایش مقاومت گیاهان می‌شود  
۳. کشت و ارزیابی نسل‌های جدید برای بررسی عملکرد و سازگاری 
۴. تثبیت صفات مطلوب و تولید انبوه بذر‌های مقاوم برای استفاده تجاری 

تولید بذرهای مقاوم با فناوری هسته‌ای از طریق به‌نژادی جهشی انجام می‌شود، که در آن بذرها تحت تأثیر پرتوهای یونیزان مانند گاما قرار می‌گیرند. این پرتودهی موجب تغییرات تصادفی در ساختار ژنتیکی گیاه شده و ویژگی‌های جدیدی را در آن ایجاد می‌کند. پس از تابش‌دهی، بذرها در شرایط کنترل‌شده کشت داده می‌شوند تا تأثیر جهش‌ها بر رشد و عملکرد گیاه بررسی شود. با انتخاب گیاهانی که پس از پرتودهی، مقاومت بیشتری به عوامل محیطی مانند خشکی، شوری یا بیماری‌ها نشان می‌دهند، محققان نسل‌های جدیدی از بذرهای مقاوم را توسعه می‌دهند.  

پس از مراحل آزمایشی، بذرهای برگزیده به طور گسترده‌تر کشت می‌شوند تا میزان پایداری صفات اصلاح‌شده مورد بررسی قرار گیرد. در نهایت، صفات مطلوب تثبیت شده و بذرها در مقیاس صنعتی تولید و عرضه می‌شوند. این فرآیند موجب افزایش تولید محصولات کشاورزی می‌شود.

ره‌آورد مثبت دیگر از استفاده از این روش برای به‌نژادی بذره‌ها کاهش نیاز به مصرف کودها و سموم شیمیایی است. روش مورد اشاره همچنین سازگاری گیاهان با تغییرات اقلیمی را بهبود می‌بخشد. با توسعه این فناوری، امکان تولید بذرهای مقاوم‌تر و پایدارتر فراهم می‌شود، موضوعی که به تأمین امنیت غذایی و افزایش بهره‌وری کشاورزی کمک خواهد کرد.

مزایای بذرهای اصلاح‌شده با فناوری هسته‌ای  
– افزایش تولید و بهره‌وری کشاورزی  
– کاهش نیاز به سموم و کودهای شیمیایی  
– سازگاری با تغییرات اقلیمی و شرایط محیطی سخت  
– افزایش امنیت غذایی و کاهش وابستگی به واردات  

استفاده از فناوری هسته‌ای برای تولید بذرهای مقاوم به شرایط آب‌وهوایی مزایای قابل توجهی دارد. یکی از مهم‌ترین فواید این روش، افزایش تحمل گیاهان در برابر خشکسالی و شوری خاک است. با اصلاح ژنتیکی از طریق پرتودهی، گیاهان قادر خواهند بود در محیط‌هایی با منابع آبی محدود رشد کنند و عملکرد مطلوب‌تری داشته باشند. این ویژگی به کشاورزان در مناطق خشک و نیمه‌خشک کمک می‌کند تا تولیدات خود را حفظ کرده و نیاز به مصرف آب را کاهش دهند. همچنین، بذرهای اصلاح‌شده توانایی جذب مؤثرتر مواد مغذی را دارند که باعث کاهش نیاز به کودهای شیمیایی و بهبود سلامت خاک می‌شود.  

دیگر مزیت مهم این فناوری، کاهش وابستگی به سموم شیمیایی و بهبود مقاومت گیاهان در برابر آفات و بیماری‌ها است. اصلاح ژنتیکی از طریق فناوری هسته‌ای می‌تواند گیاهانی با سازگاری بیشتر و توانایی مقابله با تنش‌های محیطی تولید کند، که منجر به کاهش نیاز به سموم دفع آفات و استفاده کمتر از مواد شیمیایی خطرناک خواهد شد.

این امر نه‌تنها هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد، بلکه تأثیرات منفی بر محیط‌زیست را نیز کم می‌کند. همچنین، گیاهان مقاوم‌تر، توانایی حفظ کیفیت و سلامت محصولات را افزایش داده و باعث کاهش ضایعات کشاورزی می‌شوند.  

فناوری هسته‌ای همچنین می‌تواند به بهبود امنیت غذایی جهانی کمک کند. با تولید بذرهایی که می‌توانند در شرایط سخت اقلیمی رشد کنند، امکان افزایش بهره‌وری کشاورزی در مناطق آسیب‌پذیر فراهم می‌شود. این فناوری نقش مهمی در کاهش وابستگی به واردات محصولات غذایی ایفا می‌کند و می‌تواند به کشورها کمک کند تا تولیدات کشاورزی پایدارتر و متنوع‌تری داشته باشند. از سوی دیگر، توسعه بذرهای مقاوم با این روش منجر به افزایش نوآوری در صنعت کشاورزی خواهد شد، که به ایجاد روش‌های جدید برای تأمین غذا و مقابله با تغییرات اقلیمی کمک می‌کند. 

اصلاح بذر با کمک فناوری هسته‌ای در ایران

ایران از فناوری هسته‌ای برای اصلاح بذرهای کشاورزی و افزایش بهره‌وری محصولات استفاده می‌کند. این فناوری شامل پرتودهی بذرها با استفاده از پرتوهای یونیزان مانند گاما است که موجب ایجاد تغییرات ژنتیکی مطلوب در گیاهان می‌شود. این روش به تولید بذرهایی مقاوم‌تر در برابر خشکسالی، شوری خاک و آفات کمک می‌کند و باعث افزایش عملکرد محصولات کشاورزی می‌شود.  

علاوه بر اصلاح ژنتیکی، ایران از ایزوتوپ‌های پایدار برای بررسی جذب مواد مغذی توسط گیاهان و بهینه‌سازی مصرف کودها استفاده می‌کند. همچنین، پرتودهی مواد غذایی برای افزایش ماندگاری محصولات و کاهش ضایعات پس از برداشت به کار گرفته می‌شود.  

این فناوری نه‌تنها موجب افزایش تولید محصولات کشاورزی شده، بلکه به بهبود امنیت غذایی و کاهش وابستگی به واردات کمک کرده است. ایران در حال توسعه زیرساخت‌های مرتبط با این فناوری است تا بتواند از مزایای آن در بخش کشاورزی به‌طور گسترده‌تر بهره ببرد.

چشم‌انداز آینده استفاده از فناوری هسته‌ای در اصلاح بذرها  
پژوهش‌ها نشان می‌دهند که اصلاح ژنتیکی با فناوری هسته‌ای در حال گسترش است و می‌تواند منجر به ایجاد نسل جدیدی از محصولات کشاورزی شود که هم مقاوم‌تر هستند و هم بهره‌وری بالاتری دارند. بسیاری از کشورها در حال سرمایه‌گذاری در این حوزه هستند تا از مزایای این فناوری برای بهبود کشاورزی استفاده کنند.  

به‌نژادی جهشی با استفاده از فناوری هسته‌ای یکی از روش‌های نوین برای ایجاد بذرهای مقاوم است که می‌تواند راهکاری مؤثر برای مقابله با چالش‌های زیست‌محیطی و تغییرات اقلیمی باشد. با توسعه این فناوری، جهان می‌تواند آینده‌ای پایدارتر برای کشاورزی و تأمین غذا رقم بزند.  

منابع مرتبط با خبر:
فائو: پنج راهی که فناوری هسته‌ای کشاورزی را بهبود می‌بخشد

سهم فناوری هسته‌ای نوآورانه در کشاورزی پایدار

ساینس اکسیژن: شیمی هسته‌ای چگونه بر کشاورزی تأثیر می‌گذارد؟