پژوهشگران در جست و جوی بهبود ژنتیکی درخت کریسمس

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، هر ساله مسیحیان در جست و جوی بهترین درخت کریسمس همه جا را زیر و رو می‌کنند. پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی برای اصلاح ژنتیکی درخت کریسمس کوشیده‌اند بهترین درخت کریسمس را که از نظر ژنتیکی نسبت به سایر درخت‌های کریسمس برتری داشته باشد بسازند.

مت رانکورت یک خریدار معمولی است که بهترین درخت کریسمس را اینطور توصیف می‌کند: با شکلی متقارن و پر از شاخ و برگ و بدون هیچ سوراخ و پوسیدگی.

هدف پژوهشگران دانشگاه کارلینای شمالی این است که با بهبود ویژگی‌های ژنتیکی درخت کریسمس، نگهداری از آن را نیز ساده کنند. بدین ترتیب مشتری‌ها دیگر لازم نیست نگران ریخت برگ‌های سوزنی یا شکستن شاخه‌های درخت باشند.

نراد فریزر (Fraser fir) که گونه‌ای صنوبر است، به دلیل اندازه و زیبایی ظاهری آن یکی از محبوب‌ترین گزینه‌هاست، اما برخی از مشتریان به دنبال درختان کوتاه‌تر یا درختان با رایحه قوی‌تر هستند. فرآیند اصلاح ژنتیکی طبیعی محققان شامل شناسایی و پیوند بهترین گونه‌های نراد فریزر و تولید درختان خاص می شود. با این حال به دلیل رشد آهسته، چندین سال طول می‌کشد تا این درختان آمادۀ ورود به بازار شوند.

با اینکه جستجو برای بهترین درخت طولانی و دشوار است، اما بسیاری از مشتریان مثل رانکورت از روند جستجو برای درخت ایده‌آل برای کریسمس لذت می‌برند و آن را بخشی از مراسم کریسمس تلقی می‌کنند. شور و شوق آن‌ها نشان می‌دهد که انتخاب درخت کریسمس واقعی خود نوعی سنت است و می‌تواند لذت بخش باشد.

بدین ترتیب نمی‌توان صرفاً به نوآوری علمی توجه کرد و مثلاً در صنعت درخت کریسمس تنها به تولید بهترین درخت بسنده کرد. بلکه سنت و فرهنگ نیز در انتخاب درخت موثر است. با این حال کیفیت و دشواری نگهداری از درخت کریسمس باعث شده که بسیاری از افراد ترجیح بدهند که از درخت مصنوعی استفاده کنند.

با این همه، علاوه بر خریداران، پژوهشگران در این فصل در پی یافتن بهترین درخت کریسمس هستند تا بتوانند تعطیلات و کریسمس خوبی داشته باشند.

اصلاح ژنتیکی درختان یا مهندسی ژنتیک

اصلاح ژن درخت که به نام مهندسی ژنتیک درخت نیز شناخته می‌شود، به معنای تغییر عمدی مواد ژنتیکی درخت با هدف دستیابی به ویژگی‌ها یا صفاتی خاص است. این فرآیند با استفاده از تکنیک‌های بیوتکنولوژیکی پیشرفته برای معرفی، حذف یا اصلاح ژن‌های خاص در دی‌ان‌اِی درخت انجام می‌شود. اهداف اولیه اصلاح ژن درخت شامل افزایش مقاومت به بیماری، بهبود نرخ رشد، افزایش تحمل به عوامل استرس‌زای محیطی و تولید مواد زیستی باارزش است.

فرآیند اصلاح ژن درختی با شناسایی ژن هدف یا ژن‌هایی آغاز می‌شود که صفات مورد نظر را رمزگذاری می‌کنند. سپس دانشمندان می‌توانند از روش‌های مختلفی برای تزریق این ژن‌ها به ژنوم درخت استفاده کنند، مثلاً با فناوری بماباران ژنی (Gene gun bombardment)، تبدیل با واسطۀ آگروباکتریوم (Agrobacterium) یا به کمک ناقل‌های ویروسی. هنگامی که ژن‌های بیرونی با موفقیت در در‌ان‌ای درخت ادغام شدند، درختان اصلاح‌شده در شرایطی مشخص رشد می‌کنند تا عملکرد و پایداری آن‌ها ارزیابی شود.
 
یکی از مهمترین کاربرد‌های اصلاح ژن درخت در تولید درختانی است که پس از اصلاح ژنتیکی به عنوان سوخت زیستی، دارو یا محصولات با‌ارزش دیگر استفاده می‌شوند. مثلاً، محققان از درختان برای تولید آنزیم‌هایی استفاده کرده‌اند که می‌تواند سلولز را به طور موثری تجزیه کند و سوخت زیستی بهتری تولید کند. علاوه بر این، اصلاح ژنتیکی می‌تواند برای افزایش خواص چوب درختان برای استفاده در نجاری و ساختمان‌سازی استفاده شود.

ملاحظات زیست محیطی نقش مهمی در اصلاح ژن درخت ایفا می‌کند، زیرا محققان در تلاشند اثرات بالقوۀ اکولوژیکی را به حداقل برسانند. برای این منظور دانشمندان پتانسیل انتقال ژن اصلاح‌شده به جمعیت درختان وحشی را ارزیابی می‌کنند تا تاثیرات درازمدت درختان اصلاح‌شده بر اکوسیستم را تخمین بزنند.

اصلاح ژن درختان نویدبخش آن است که چالش‌هایی متنوع در زمینۀ جنگلداری، کشاورزی و مدیریت پایدار منابع از پیش روی ما برداشته شود. با این همه، این شیوه پرسش‌های مهم اخلاقی و مسائل قانونی مرتبط با ایمنی محیط زیست، حفاظت از تنوع زیستی و پذیرش عمومی ارگانیسم‌های اصلاح‌شده را پیش می‌کشد. با ادامۀ تحقیقات در این زمینه، گفتگو و همکاری مداوم بین دانشمندان، سیاست‌گذاران و ذی‌نفعان برای اطمینان از کاربرد‌های مسئولانه و پایدار فناوری اصلاح ژن درخت ضروری است.