رهیافتها و چشم انداز زیست فناوری در باغبانی با بهره گیری از علوم OMICS

باغبانی با گستره ای از محصولات مختلف همچون میوه ها، سبزیها و صیفی جات، گلها و گیاهان زینتی، گیاهان دارویی و ادویه ای نقش بسزایی در تامین غذا و دارو و سلامت بشر دارد. بیوتکنولوژی در باغبانی ابزارهایی را فراهم میاورد که میتوان مزیتهای بیشماری را به آن محصولات به لحاظ کمی و کیفی بخشید. در این مطالعه هدف بررسی رهیافتها و چشمانداز بیوتکنولوژی در حوزه باغبانی و ابزارهای نوینی است که طی سالهای اخیر در راستای بهبود کمی و کیفی محصولات کشاورزی توسعه یافته اند. فرایندهای سلولی در سطوح مختلف ژنوم، ترانسکریپتوم، پروتئوم و متابولوم تنظیم میشوند که برآیند آنها در نهایت یک فنوتیپ با ویژگیهای منحصربه فرد است. هدف نهایی از مطالعات امیکس شناسایی تمام ژنهای موجود در یک ارگانیسم و مطالعه ساختار، تنظیم بیان و عملکرد محصول نهایی آنها است. رهیافتها و ابزارهای جدیدی برای مطالعه ساختار و عملکرد ژنها و در نهایت بهبود صفات مهم کمی و کیفی در گیاهان باغبانی طی سالهای اخیر توسعه یافته اند که از آن جمله میتوان به روشهای جدید کلون سازی ژنها و حاملهای جدید، انواع ریز آرایه ها، توالی یابی نسل جدید (NGS)، طیف سنجی جرمی (MS)، شیوه های خاموش سازی ژنها مانند VIGS و RNA مداخلهگر (RNAi) و شیوه های جدید ویرایش ژن و ژنوم همچون CRISPR-Cas۹ اشاره کرد. حجم زیادی از داده های زیستی که توسط روشهای توالی یابی پربازده ایجاد میشوند ازیک طرف موجب توسعه داده پردازی زیستی و بیولوژی محاسباتی شده است و از طرف دیگر خوراک لازم برای ویرایش ژنها و ژنومها و درک بهتر از عملکرد ژنها و مسیرهای زیستی را فراهم آورده است. روشهای مختلف مبتنی بر OMICS امروزه پیشبرد برنامه های اصلاحی گیاهان باغبانی را بیش ازپیش تسهیل کرده اند. از جمله این تحولات شگرف انتشار و دسترسی به توالی های ژنوم و ترانسکریپتوم بسیاری از محصولات مهم همچون انگور، انار، پسته، سیب، زیتون، رزها، زعفران، شاهدانه، گوجه فرنگی و فلفل، ... است که در پایگاه های اطلاعاتی ثبت شده اند. پروژه های CannOMICS و SaffronOMICS بر همین موضوعات در گیاهان استراتژیک شاهدانه و زعفران تمرکز دارد که شامل ایجاد، تجزیه وتحلیل و آرشیو اطلاعات ژنومیکس، ترانسکریپتومیکس، متابولومیکس و فنومیکس این دو گیاه دارویی - صنعتی ارزشمند میباشد.

Keywords:

اصلاح , توالی یابی , ویرایش ژنوم , پایگاه اطلاعاتی , دستورزی ژنی