معرفی بانک ژن BT

حدود ۸۰۰ ملیون نفر از جمعیت جهان ( ۱۴ در صد ) دچار نفر فقر غذایی هستند که تا سال ۲۰۲۰ به یک میلیارد نفر خواهد رسید. از سوی دیگر ، بشر با استفاده نسبتا کامل از منابع و امکانات موجود ، امروزه برای افزایش تولیدات کشاورزی با محدودیت منابع موجه است . در این راستا ، فناوری زیستی یا بیوتکنولوژی – کشاورزی افقی روشن در برابر دیدگان ما می گشاید . تا شاهد دومین انقلاب سبز باشیم .
پیچیده ترین شاخه بیوتکنولوژی ؛ مهندسی ژنتیک Genetic Inginearing ، می باشد که روشهای مبتنی بر ژنتیک سلولی ملکولی ، نشانگرهای ملکولی ، کشت سلولی بافت ، میکروبیولوژی و بیوشیمی را در بر می گیرد . به طور کلی مهندسی ژنتیک شامل استفاده از روشهای انتخاب ژن مورد نظر ، جداسازی ، خالص سازی ، تکثیر و انتقال ژن ها و ارزیابی بروز آنها در موجود زنده می باشد .
یکی از مهمترین و کاربردی ترین استفاده های مهندسی ژنتیک در کشاورزی تراریزش یا انتقال ژن و تولید گیاهان و جانواران تراریخته transgenic Plant می باشد . این گیاهان دارای صفات جدید و یا تغییر یافته ای هستند که می توانند قابلیت مقابله با آفات را به طور اتوماتیک داشته باشند و این مسئله درآنها به حالت بالقوه در آید.
از سال ۱۹۰۱ که " ایشی واتا " باکتری شناس ژاپنی ، از بدن یک لارو مرده کرم ابریشم باکتری را جدا کرد تاکنون قریب به یک قرن است که مطالعات گسترده ای در زمینه تاثیرات و نحوه عملکرد و اثر این باکتری انجام می گیرد .
Bacillus thuringiensis یا BT نامی آشنا در کنترل آفات و حشرات است که در تولید بیش از ۹۰% آفت کش های میکروبی و تعداد زیادی از گیاهان فراریخته مقاوم به حشرات کاربرد دارد ؛ به عنوان عاملی برای مبارزات بیولوژیک این باکتری یک باسیل گرم مثبت و اسپورزا است که به دلیل دارا بودن توکسین هایی که خواص حشره کشی دارند ، در مقابله با حشرات زیان آور کشاورزی ، بهداشت و محیط زیست جایگاه مهمی دارد .
توکسین های این باکتری که به " دلتا اندو توکسین " معروفند ، در حقیقت پروتئین های کریستالی هستند که هنگام اسپورزایی باکتری تولید می شوند . هنگامی که این توکسین توسط حشره بلعیده می شود .پروتئین کریستالی در محتویات و شیره قلیایی روده حشره حل شده و تحت تاثیر آنزیم های پروتئاز به قطعات کوچک تر تبدیل می شود . در اثر واکنش هایی که این قطعات با سلولهای اپی تلیال روده میانی حشره انجام می دهند ، دیواره روده حشره سوراخ شده و محتویات روده با هموسل مخلوط می گردد که این امر موجب بروز یک عدم تعادل بیوشیمیایی در بدن لارو می شود که برای حشره کشنده است . پس از جذب میزان کافی از توکسین و صورت پذیرفتن فعل و انفعالات مذکور ، لارو دست از تغذیه می کشد، در نتیجه ظرف چند روز از گرسنگی می میرد .
پژوهشها نشان داده است که این باکتری قابلیت استفاده علیه طیف وسیعی از آفات راسته های Lepidoptera, Coleoptera,dipter,Homoptera و حتی آفات غیره حشره مانند نماتد ها و پارازیتهای حیوانات اهلی را دارا می باشند .
▪ چند مثال از کاربرد های BT:
- انتقال ژن BT به باکتری خاکزی Pseudomonas fluorescence
که با ریشه غلات و سویا همزیست می باشد و اضافه کردن این باکتری به خاک می تواند خسارت کرم اگروتیس یا شب پره زمستانی
(Agrotis ipsilon or Black cutworm ) در غلات را کنترل کند .
- انتقال ژن BT به یک ریز سازواره درونزاد Endophyte Microorganism که داخل دستگاه آوندی گیاهان زندگی می کند و تکثیر می شود و آغشته سازی بذور ذرت و برنج با آنها ، موجب کنترل کرم ساقه خوار ذرت و برنج می شود .
- آزمایشات مزرعه ای نشان داده است که ریزسازواره در خارج از گیاه زنده نمی ماند و به گیاهان تلقیح نشده همجوار نیز منتقل نمی شود . بنابر این مشکل زیست محیطی نخواهد داشت .
در پایان باید یاد آور شد که استفاده از روشهای مبتنی بر مبارزات بیولوژیک با آفات به جای استفاده از سموم شیمیایی هم از نظر حفاظت محیط زیست بسیار حائز اهمیت است و هم از نظر صرفه جویی اقتصادی کشاورزان ، به عبارتی می تواند بهینه سازی مبارزه و کنترل آفات باشد .

منبع : ایستگاه کشاورزی