راهكارهاي بيوتكنولوژي در افزايش كارآيي گياهان دارويي
توليد گياهان تراريخته يكي از مهمترين كاربردهاي مهندسي ژنتيك است
نشانگرهاي مولكولي: ابزاري مفيد و دقيق جهت بررسي روابط خويشاوندي و روند تكاملي، شناخت تنوع ژنتيكي، طبقه بندي ذخائر توارثي و تعيين نقشه ژنتيكي جهت مطالعات ژنتيكي پايه وروشن شدن عمل ژن و تنظيم بيان ژن مي باشند. همچنين رديابي صفات مطلوب و سهولت انتخاب به كمك نشانگرها از طريق تعيين پيوستگي آنها با صفات مهم زراعي امكان گزينش سريع و دقيق ژنوتيپ هاي مطلوب را در مراحل اوليه رشد فراهم كرده و طول دوره به نژادي را كوتاه مي نمايد
كشت بافت گياهان دارويي
كشت بافت گياهي در زمينه گياهان دارويي كاربردهاي متعددي دارد كه مهمترين آنها عبارتند از: تكثير انبوه و سريع گياهان دارويي يكنواخت از لحاظ محتواي ژنتيكي و كيفي، حفظ گونه هاي گياهي در حال انقراض از طريق نگهداري در شرايطin vitro از طريق انجماد و توليد متابوليتهاي ثانويه در شرايط كشت سوسپانسيون سلولي و كشت اندام.
تكثير درون شيشه اي
مهمترين رو شهاي تكثير درون شيشه اي گياهان :ريزازديادي،اندام زايي از طريق كالوس و جنين زايي سوماتيكي است
ريزازديادي: تكثير كلون در شرايط اين ويترو را ريزازديادي مي نامند. ريزازديادي امكان تكثير سريع و انبوه ژنوتيپ هاي مطلوب و توليد گياهان يكسان عاري از بيماري (به خصوص عاري از ويروس ها) را فراهم
مي سازد.
اندام زايي از طريق كالوس: گزارشهاي متعددي در زمينه تكثيرگياهان دارويي از طريق كالزايي وجود دارد. كالوس يك توده سلولي كم و بيش سازمان نيافته، با ديواره سلولي نازك مي باشدكه معمولا" از سلولهاي پارانشيمي بوجود آمده است. توليدكالوس، قابليت باززايي كالوس و ريشه زايي گياهچه به عوامل متعددي بستگي دارد كه مهمترين آنها ژنوتيپ، ريز نمونه وشرايط فيزيولوژيك آن، نوع محيط كشت و عناصر غذايي، عوامل تنظيم كننده هاي فيزيكي و شرايط محيطي از قبيل: نور، دما تنظیم کننده های رشد و ويتامينها مي باشد.
باززايي از طريق جنين زايي سوماتيكي: جنين زايي سوماتيك فرآيندي است كه طي آن گروهي از سلولها يا بافت هاي سوماتيك به جنين تبديل میشوند. اين جنين ها شبيه جنين هايزيگوتي هستند و در محيط كشت مناسب مي توانند به گياه تبديل شوند. كاهش غلظت تنظيم كننده هاي رشد روي محيط كشت سبب رشد و جوانه زايي جنين هاي سوماتيكي مي شود.
متابوليت هاي ثانويه، مواد آلي شيميايي پيچيده اي هستند كه گياهان در طول حيات خود توليد مي نمايند؛ ولي در رشد و نمو و فعاليت هاي حياتي آنها نقشي ندارند و عمدتا" به منظور دفع آفات، جذب حشرات گرده افشان و مبارزه با بيمار يهاي ميكروبي در گياه توليد مي شوند. مواد معطر، مواد موثره دارويي،چاشني ها، شيرين كننده هاي طبيعي، مواد ضد ميكروبي، فرمون ها،حشره كش ها ، علف كش ها، قار چكش ها ، هورمون هاي گياهي و مواد آللوپاتيك از اين جمله ميباشند. بر اساس برخي از تخمين هاحداقل 100000 متابوليت ثانويه از 50000 گونه گياهي شناسايي شده است و هرسال 4000 متابوليت جديد از واريته هاي مختلف گياهي كشف مي شود برخي از اين تركيبات مانند: ديجي توكسين، شيكونين، عطر جاسمين وداروهاي ضد سرطان مانند: وين بلاستين، وين كريستين و تاكسول از ارزش اقتصادي بالايي برخوردارند و قيمت آنها از چند دلار تاچند هزار دلار به ازاي هر كيلو تغيير مي كند. توليد انبوه و سريع اين مواد پيچيده در مقياس زياد از طريق روش هاي شيميايي عمدتا" مشكل و يا غيرممكن مي باشد و از سويي محدوديتهاي مختلف مانع تامين اين مواد از طبيعت است. استفاده ازراهكارهاي فناوري زيستي از جمله كشت سوسپانسيون سلولي،كشت اندام (كشت ريشه هاي موئين و ساقه) راه حلي مناسب براي توليد سريع و انبوه متابوليت هاي ثانويه ميباشد
دکتر منصور امیدی استاد، دانشگاه تهران، پرديس كشاورزي و منابع طبيعي، كرج، ايران
مهندس نرجس فرزين كارشناس ارشد بيوتكنولوژي، مركز پژوهشي گياهان دارويي جندي شاپور،كاشان، ايران.
ژنتيك نوين
دوره هفتم، شماره 3، پاييز 1391
صفحه 209 - 22۰
توليد متابوليت هاي ثانويه