عشق ناتالی قیصر به گیاهان از همان کودکی که در اطراف گلخانه های ارگانیک والدینش در ایالت نیویورک رشد می کرد ، آغاز شد. او تحصیلات خود را در علوم گیاهی با رویاهای شروع کار در مدیریت مزرعه انجام داد. اما پس از گذراندن چند دوره در زمینه ژنتیک ، او علاقه واقعی خود را در پرورش گیاه یافت.
ناتالی ، نامزد دکترای دانشگاه ایالتی میشیگان (MSU) ، در زمینه سیب زمینی تخصص دارد - به ویژه بررسی ژن هایی که باعث می شود برخی سیب زمینی ها به طور طبیعی در برابر آفت سیب زمینی مشکل ساز شناخته شوند که به آن سوسک سیب زمینی کلرادو می گویند. این یک آفت کاملاً آشنا برای باغبانان خانگی و تولیدکنندگان سیب زمینی تجاری است. با شناسایی ژن هایی که باعث می شوند سیب زمینی های خاصی در برابر این آفت مقاوم باشند ، پرورش دهندگان گیاهان می توانند گیاهان سیب زمینی را که دارای این ژن ها هستند انتخاب کنند و سیب زمینی ای را که می تواند بدون آفت رشد کند با استفاده کمتر - یا حتی بدون استفاده - در اختیار تولیدکنندگان قرار دهد. حشره کش ها علاوه بر مقاومت در برابر حشرات ، افراد دیگر در تیم پرورش و سیب زمینی MSU از گیاهان برای اصلاح ویژگی های مختلف از عملکرد تا خواص تغذیه ای از اصلاح گیاه استفاده می کنند. Innovature برای یادگیری بیشتر با ناتالی صحبت کرد.
اول از همه ، در اصطلاحات اساسی ، پرورش گیاه چگونه تعریف می شود؟
اصلاح نباتات واقعاً امتداد اهلی سازی گیاه است و اهلی سازی گیاه یکی از مهمترین نقاط عطف است ، به نظر من شخصاً در تمدن بشر. انتخاب گیاهانی که دارای صفاتی باشند که برای پرورش و مصرف انسان مفید باشد ، جوهره اهلی سازی گیاه است. و سپس پرورش گیاهان مدرن فقط با استفاده از ابزارهای ما ، یا ابزارهای ژنتیکی یا ابزارهای فن آوری ، به ما کمک می کند تا این کار را به روش کارآمدتری انجام دهیم. اصولاً همه محصولاتی که ما از مصرف آنها لذت می بریم و امروزه در فروشگاه های مواد غذایی خود پیدا می کنیم تابعی از اصلاح گیاهان مدرن است.
این چگونه در مورد غذاهایی که امروز می خوریم صدق می کند؟
اول از همه ، توجه به این نکته مهم است که گیاهانی که در آخر مواد غذایی ما در فروشگاه های مواد غذایی یا بازار کشاورزان هستند ، از ارقام ترشح شده ای تشکیل شده اند که مراحل آزمایش گسترده ای را طی کرده اند. روند اصلاح گیاهان معمولی امروزه زمان بسیار طولانی می برد. بنابراین سالهاست که یک گیاه توسط پرورش دهندگان گیاهان و متخصصان ژنتیک مورد بررسی قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که روند ایجاد این ترکیبات ژنتیکی جدید پیامدهای ناخواسته ای به همراه ندارد. در پرورش گیاهان مدرن ، این مزیت را داریم که در بسیاری از محصولات ، نشانگرهای ژنتیکی وجود دارد ، بنابراین می توانیم گیاهان را با مشاهده آنها و انجام آزمایش های مختلف برای بررسی اجزای شیمیایی آنها ، و همچنین با بررسی DNA آنها و ببینیم که چه بازآرایی هایی را انجام می دهیم ، غربالگری کنیم. در مراحل ساخت ترکیب های جدید ساخته شده ام.
آینده اصلاح نباتات چگونه است؟
در حال حاضر زمان بسیار مهیجی برای پرورش گیاه است. و دو ابزار اصلی وجود دارد که من از آنها هیجان زده هستم. یکی از آنها تعیین توالی ژنوم است ، یعنی اینکه ما اکنون در بسیاری از محصولات توانایی استفاده از فناوری بسیار ارزان را داریم و به ما امکان می دهد تا تمام جفت های پایه DNA را در یک گیاه بررسی کنیم. به جای اینکه فقط به مناطق کوچک و کوچکی که با صفات مورد علاقه مرتبط هستند نگاه کنیم ، می توانیم کل ژنوم را بررسی کنیم و شروع به درک نحوه تعامل ژن ها با یکدیگر کنیم.
دومین فناوری که من از آن هیجان زده ام ویرایش ژنوم است. و این ، همراه با تعیین توالی ژنوم ، به ما توانایی انجام دقیق مهندسی ژنتیک را می دهد. این اجازه می دهد تا تغییرات بسیار دقیق ایجاد شود در حالی که عواقب ناخواسته کاهش می یابد - به ما امکان می دهد محصولی را ارائه دهیم که افراد بیشتری را با کارآیی بیشتری تغذیه کند.
آیا استفاده از ویرایش ژن برای کاربردهای اصلاح نباتات بی خطر است؟
هر زمان ما در حال تولید یک محصول غذایی برای جامعه هستیم ، اصول ایمنی غذا اعمال می شود. استفاده از ویرایش ژنوم فقط ابزاری دیگر در جعبه ابزار پرورش دهندگان گیاه است. جایگزین اصلاح نباتات نمی شود. به عنوان مثال ، اگر ما در مورد سیب زمینی صحبت می کنیم ، شاید انواع مختلفی داشته باشیم که می دانیم مانند یک Yukon Gold دوست داریم ، اما شما فقط آرزو می کنید که این ویژگی دارای دو ویژگی مطلوب تر باشد - به عنوان مثال ، مقاومت به بیماری بیشتر جایی که ویرایش ژنوم به ما کمک می کند این است که ما می توانیم تنوع موجودی را که دوست داریم مورد استفاده قرار دهیم و فقط چند تغییر ایجاد کنیم ، اما با این وجود تمام اقدامات دقیق کیفیت و ایمنی مواد غذایی را که چارچوب اصلاح نباتات را تشکیل می دهد ، اعمال خواهیم کرد.
هنگامی که مشاهده می کنید زنبورهای عسل در باغ شما در حال وزیدن هستند ، در عمل شاهد گرده افشانی متقابل هستید. زنبورها صلیب می زنند و دانه های حاصل به طور طبیعی رشد می کنند و رشد می کنند. کاری که پرورش دهندگان گیاه انجام می دهند فقط استفاده از یک چشم حیاتی برای انتخاب ترکیبات جدیدی است که از گرده افشانی کنترل شده حاصل می شود. پرورش دهندگان گیاهان اینجا هستند تا اطمینان حاصل کنند که محصولات جدید طی سالها مورد غربالگری و آزمایش و ارزیابی قرار گرفته اند. در حالی که ، در طبیعت ، ترکیبات ژنتیکی جدید همیشه اتفاق می افتد. یکی از وظایف بسیار مهم پرورش گیاه ، فرآیند بررسی برای عموم است.
