خانه / جنگلداری -درخت شناسی / اهمیت علم ژننیک در مطالعات جنگل داری
اهمیت علم ژننیک در مطالعات جنگل داری

اهمیت علم ژننیک در مطالعات جنگل داری

اهمیت علم ژنتیک در جنگلداری بسیار مهم می باشد، اصلاح ژن های درختان چوبده در بدست آوری بیشترین بیوماس چوبی، افزایش رشد در درختان سریع الرشد و حتی کندرشد، حفظ بذور گونه های با ارزش به مدت طولانی با استفاده از روش های ژنتیکی و … تنها نمونه هایی از آن می باشد. در مقاله زیر سعی شد تا اهمیت این علم در چند گونه درختی مهم بصورت خلاصه وار شرح داده شود.

اهمیت علم ژنتیک در جنگلداری بسیار مهم می باشد، اصلاح ژن های درختان چوبده در بدست آوری بیشترین بیوماس چوبی، افزایش رشد در درختان سریع الرشد و حتی کندرشد، حفظ بذور گونه های با ارزش به مدت طولانی با استفاده از روش های ژنتیکی و … تنها نمونه هایی از آن می باشد. در مقاله زیر سعی شد تا اهمیت این علم در چند گونه درختی مهم بصورت خلاصه وار شرح داده شود.

تنوع زیستی به معنای گوناگونی موجودات زنده اعم از انواع گیاهان و جانوران کوچک و بزرگ تا قارچ ها، جلبک ها و سایر موجودات ذره بینی است. طبق آمار موجود سالانه حدود ۳۰۰۰۰ گونه موجود زنده برای همیشه از بین می روند و بیش از ۵۴۰۰ گونه از جانوران و ۵۷۰۰ گونه گیاهی در شرایط بحرانی و در معرض خطر انقراض هستند که تا پایان قرن حاضر نیمی از گونه های موجودات زنده، یعنی نیمی از تنوع زیستی زمین را از دست خواهیم داد و این امر در کشورهای جهان سوم با سرعت بیشتری در حال وقوع است. طبق آمار موجود در کشور ایران ۵/۵ درصد از گونه های گیاهی (۴۵۴ گونه) در حال انقراض می باشند که این میزان، ۵۵۰ برابر مقدار پیش بینی شده توسط اتحادیه بین المللی حفاظت از منابع طبیعی (IUCN) (International Union for Conservation of Nature and Natural Resources) در سال ۲۰۰۰ است (Jalili & Jamzade, ۱۹۹۹). بنابراین با توجه به آثار و عواقب بسیار زیاد کاهش تنوع زیستی در پیشرفت منابع طبیعی، جنگل، مرتع، کشاورزی، صنعتی، دارویی و غیره و باتوجه به اینکه هیچ فناوری توانایی بازآفرینی و احیای اکوسیستم های بزرگ، گونه ها و ژن هایی را که از دست رفته اند را ندارد (Anonymus, ۱۹۹۸) پرداختن به ذخایر توارثی از اهمیت خاصی برخوردار است.

جنگل های هیرکانی با بیش از ۱۳۰ گونه درختی و درختچه ای (ثابتی، ۱۳۷۴) ۱۵ درصد از جنگل های ایران را به خود اختصاص داده است. تنوع توپوگرافی و حضور پوشش گیاهی از ارتفاع نزدیک به سطح دریا تا ارتفاع حدود ۲۸۰۰ متر به همراه تنوع اقلیمی در طول گستره این منطقه رویشی، سبب شکل گیری یکی از مهمترین ذخیره گاه های ژنتیکی زیست کره با تعداد گونه های انحصاری بالا شده است. اما طی سالیان اخیر تخریب، بهره برداری               بی رویه و قاچاق چوب، سبب کاهش مساحت ۷/۳ میلیون هکتاری جنگل های هیرکانی به مساحت ۸/۱ میلیون هکتاری شده که در بردارنده بخش مهمی از ذخایر ژنتیک گیاهی کشور بوده است.

یکی از گونه های با ارزش و در معرض خطر جنگل های هیرکانی، گونه آزاد (Zelcova carpinifolia) از خانواده Ulmaceae است (Jalili & Jamzade,2000) که در گذشته جمعیت های خالصی را در سطح وسیع در               جنگل های جلگه ای شمال ایران تشکیل می داد، اما متأسفانه در دهه های اخیر بعلت تخریب زیستگاه و همچنین بهره برداری های بی رویه، تنوع آن رو به کاهش نهاده است. این گونه باقیمانده دوران سوم زمین شناسی  است که از آن به عنوان فسیل زنده یاد می شود (Kavadaz & Cooner, ۲۰۰۴). گونه ای نادر و ارزشمند در ترکیب و تنوع عناصر رویشی در جنگل های خزری می باشد. درخت آزاد با توجه به روند تخریب و نابودی جنگل ها، گونه ای نادر و ارزشمند در ترکیب و تنوع عناصر رویشی در جنگل های خزری می باشد.

با توجه به روند سریع تخریب و نابودی جنگل ها، بویژه گونه های نادر و ارزشمند، باید تحولی اساسی در مدیریت جنگلداری کشور صورت گیرد و با اندیشه ای نو مبتنی بر اصول توسعه پایدار، برای حفاظت اصولی از غنای ژنتیک گیاهی، گام موثری برداشته شود.

در بررسی تنوع ژنتیکی استفاده از نشانگرهای مورفولوژیکی (Bruschi et al., 2003)، ایزوآنزیمی (Clarke et al., 2008, Bogdanovic et al., 2006) و مولکولی (King et al., 2009, Banu et al., 2010) معمول می باشد. آنزیم پراکسیداز از جمله مهمترین آنزیم ها، در سیر تحولات فیزیولوژک گیاهان می باشد که در بسیاری از تحقیقات به عنوان شاخص تغییرات اکولوژیک در درون گیاه معرفی شده است (Grambow & Eberman et al., 1996, Langebeck, 1983) و نقش مهمی در رشد و نمو و تمایز گیاهان بازی می کند، این آنزیم به دلیل تعداد باندها و نیز امکان وضوح باند برای مطالعات ایزوآنزیمی همواره از جایگاه خاصی برخوردار است.

بسیاری از محققان برای بررسی تنوع ژنتیکی گیاهان از تفسیر زیموگرام های الکتروفرزی این آنزیم استفاده کرده اند. بررسی خصوصیات دو گونهUlmus minor و Ulmus pumila با استفاده از نشانگرهای ایزوآنزیمی، تنوع ایزوآنزیمی گونه Prynoutria از خانواده Polygonaceae و تنوع ایزوانزیمی جمعیت های اندمیک Astragalus submitis و Astragalus persicus نمونه هایی از این دسته مطالعات می باشد که همگی برپایه علم ژنتیک           می باشند.

کیکم با نام علمی Acer monspessulanum یکی از گونه های پهن برگ مناطق نیم خشک سرد می باشد که حفظ آن به عنوان یکی از ذخایر توارثی گونه های جنگلی، از اهمیت خاصی برخوردر است. در علم ژنتیک با استفاده از فناوری حفاظت در شرایط فراسرد (Cryopreservation) شامل نگهداری بذرها و اندام های گیاهی در دمای            -۱۹۶°C با ازت مایع می باشد، این امر امکان پذیر شده است. در این درجه از سرما، فرآیندهای متابولیکی و فعالیت های فیزیولوژیک بذر یا اندام گیاهی تقریباً متوقف شده و بدلیل کاهش شدید این فعالیت ها نمونه بذر یا اندام گیاهی قادر به زنده مانی در مدت بسیار طولانی است.

جوانه زنی بذرهایی که مورد تیمارهای مختلف فراسرد قرار می گیرند تفاوت معنی داری با بذرهای شاهد ندارند، رشد گیاهچه نیز طبیعی و عاری از هرگونه آثار منفی می باشد. بنابراین با بکارگیری این روش می توان بذر این گونه با ارزش و در حال انقراض را برای مدت طولانی حفظ و از انقراض این گونه منحصر بفرد جلوگیری کرد.

جنس سرو کوهی (Juniperus sp.) یا اُرس از خانواده Cupressaceae یکی از پر ارزش ترین گیاهان رده مخروطیان در جهان بوده که بومی نواحی معتدل اوراسیا و آمریکای شمالی می باشد (Earle, 2006). سرو کوهی دارای تنوع گونه ای بالایی بوده و گونه های مختلف آن خواص و کاربردهای متعددی دارند، بویژه چوب این درخت به علت استحکام و دوام قابل توجه، در صنایع مختلف کاربرد دارد. مهمترین ویژگی این گونه به لحاظ مصارف صنعتی و دارویی، تولید اسیدهای چرب و آمینواسیدهای ضروریست که در اکثر اندام های هوایی آن موجود می باشد (بهشتی، ۱۳۸۴).

در سال های اخیر تحقیقات زیادی برای بررسی تنوع ژنتیکی جمعیت های سروکوهی با استفاده از نشانگرهای RAPD  انجام شده است. در سال ۱۹۹۳، ۴۴ تاکسا از سرو کوهی با استفاده از RAPD مقایسه شد و مشخص گردید که سه گروه در جنس اُرس توسط این نشانگر تشخیص داده می شود (Adams & Demeke, ۱۹۹۳). در سال ۱۹۹۸ با استفاده RAPD روابط ژنتیکی بین چند زیرگونه از Juniperus commonis بررسی شد (Vines, ۱۹۹۸). در سال ۲۰۰۳ با استفاده از ۱۲ جمعیت سرو کوهی از قطب شمال، انگشت نگاری DNA انجام گردید و همه جمعیت های نیمکره غربی در یک دسته و جمعیت های نیمکره شرقی نیز در دسته دیگری گروه بندی شدند (Adams et al., ۲۰۰۳).

نشانگر RAPD یکی از نشانگرهای مبتنی بر PCR است که بدلیل سادگی، نیاز به مقدار کم DNA، عدم بکارگیری مواد رادیواکتیو، سرعت کار، هزینه کم، عدک نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی پیچیده، عدم نیاز به هضم DNA با آنزیم های محدودگر، تهیه و نشاندار کردن کاوشگر و یا اطلاعات اولیه در مورد توالی ژنوم مورد مطالعه، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است.

مجموعه این ویژگی های مثبت موجب شده که با ابداع انواع نشانگرهای مولکولی دیگر در سطح DNA و علیرغم پایین بودن تکرار پذیری RAPD، این نشانگر همچنان اهمیت خود را به ویژه در مطالعه ژنوم های ناشناخته حفظ کند (چاولا، ۱۳۸۲). از آنجایی که این تکنیک برای تعیین تنوع ژنتیکی در گیاهان کارایی خوبی دارد، فرض بر این است که بتوان از آن در بررسی تنوع و گروه بندی جمعیت های مختلف سرو کوهی استفاده کرد.

درباره سید امین خسروی

من سید امین خسروی دانش آموخته مهندسی آبخیزداری از دانشگاه ارومیه هستم و این تارنما رو جهت فراهم آوردن مرجعی برای دانشجویان رشته های منابع طبیعی و محیط زیست و کشاورزی با تاکید بر رشته های مرتع و آبخیزداری و جنگلداری برپاکردم. خوشحال میشم با ارائه نظراتتون و لینک ادرس ما در وبلاگ وسایتتون و ارسال پاورپوینت و تحقیقات کلاسیتون به ایمیل ما ،مارو در هر چه بهتر شدن سایت یاری کنید. ادرس ایمیل سایت: aminkhosravi1471@gmail.com

پاسخ بدهید

ایمیلتان منتشر نمیشودفیلدهای الزامی علامت دار شده اند *

*

کد امنیتی مقابل را وارد نمایید * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.

رفتن به بالا