ذخیره‌سازی ژرم‌پلاسم گونه‌های گیاهی منابع طبیعی در شرایط فراسرد و ایجاد بانک فراسرد، ضرورتی ملی و راهبردی

نوع مقاله : نامه‌های علمی

نویسندگان

1 دانشیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد پژوهشی، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

نگهداری ژرم‌‌پلاسم گیاهی در شرایط فراسرد (cryopreservation) قوه‌‌نامیه آنها را تا سالیان طولانی (حتی قرن‌ها) نگهداری می‌کند. مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور در دو دهه گذشته دستاورد‌های بسیار موفقی در زمینه پروتکل‌های عملی حفاظت طیف گسترده‌ای از گونه‌های جنگلی، مرتعی، بیابانی و دارویی به‌دست آورده و نسبت به تأسیس بانک فراسرد (Cryo-Bank) گونه‌های منابع طبیعی کشور اقدام عملی کرده است. بانک فراسرد گونه‌های منابع طبیعی کشور یک طرح راهبردی و بلند مدّت ملی است که نوید حفاظت بسیار طولانی مدّت، کم‌هزینه و ایمن ذخایر توارثی گیاهی کشور را می‌‌دهد. با این اقدام مدبرانه و در اولویت قرار گرفتن گونه‌های در معرض انقراض، در معرض تهدید و گونه‌های نادر و انحصاری، می‌توان مطمئن و امیدوار بود که در آینده شاهد انقراض گونه‌های منابع طبیعی کشور نباشیم. همچنین در صورت نیاز می‌توان گونه منقرض شده را دوباره به طبیعت برگرداند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Cryopreservation of natural resources plant species and establishing cryobank is a national strategic necessity

نویسندگان [English]

  • Abbas Ghamari Zare 1
  • Mohabbat Ali Naderi Shahab 2
  • Maryam Jebelli 3
1 Associate Prof., Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2 Assistant Prof., Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
3 Research Expert, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

The cryopreservation of plant genetic resources could preserve their viability for many years, even centuries. Research Institute of Forests and Rangelands has had successful achievements on practical protocols for preservation of a wide range of forest, rangeland, desert and medicinal species during the past two decades and established the cryobank of natural resources species. The natural resources cryobank of Iran is a national long-term strategic plan, promising a very long-term, cost-effective and safe protection of plant genetic reserves of the country. This strategic action and prioritizing endangered, threatened, rare, and endemic species would hopefully prevent the species' extinction of the country's natural resources in future. Also, if necessary, the extinct species could be brought back into nature.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Germ-plasm
  • natural resources
  • Cryopreservation
  • cryobank
احمدی اتویی، ر.، 1386. بررسی امکان نگهداری جوانه انتهایی، بذور و سلول‌های گیاه Secale montanum در شرایط فراسرد (Cryopreservation). پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه پیام نور، 189صفحه.
بنیادی، ر.، 1387. بررسی امکان نگهداری جوانه‌های جانبی و بذور گیاه Medicago polymorpha در دمای فراسرد. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه پیام نور، 159صفحه.
جبلّی، م. و قمری زارع، ع.، 1393. بررسی امکان نگهداری بذر یونجه زراعی .Medicago sativa L در شرایط فراسرد. اولین کنگره بین المللی و سیزدهمین کنگره ملی علوم زراعت و اصلاح نبات و سومین همایش علوم و تکنولوژی بذر ایران. مؤسسه بیوتکنولوژی، کرج، ایران، 5 صفحه.
جبلّی، م.، طبری، م.، حاتمی، ف. و مهرپور، ش.، (د)1394. بررسی امکان نگهداری بذر پسته خوراکی Pistacia veraدر شرایط فراسرد (Cryopreservation). نشریه حفاظت و بهره برداری از منابع طبیعی، 4(1):.116-101.
جبلّی، م.، نادری شهاب، م. ع. و جعفری، ع.ا.، (الف)1394. بررسی امکان نگهداری بذور گبر (Forssk.) Hayne Acacia tortilis) و چش L.) Delile (Acacia nilotica) در شرایط فراسرد. دو فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان جنگلی و مرتعی، 23)1(: 111-103.
جبلّی، م.، نادری شهاب، م. ع. و جعفری، ع.ا.، (ب)1394. بررسی نگهداری بذر یونجه یکسالهMedicago rigidula (L.) All. در شرایط فراسرد. فصلنامه آبخیزداری و منابع طبیعی پایدار، 1(1):53-43.
جبلّی، م.، نادری شهاب، م. ع.، جعفری، ع.ا. و حاتمی، ف.، (الف)1393. نگهداری بذر اقاقیا L. Robinia psudoacacia در شرایط فراسرد. مجله جنگل ایران، 2: 266-255.
جبلّی، م.، نادری شهاب، م. ع.، فیضی، ح.ر. و جعفری، ع.ا.، (ج)1394. نگهداری بذر پده Poplus euphratica Oliv. در شرایط فراسرد و ارزیابی بذور فراسردی در آزمایشگاه و گلخانه. فصلنامه علوم باغبانی دانشگاه تهران، 46 (2): 321-313.
جبلّی، م.، نادری شهاب، م.ع.، جعفری، ع.ا. و شاهمرادی، ا.ع.، (ب)1393. امکان نگهداری بذر ناگرد یا کاه مکی Cymbopogon olivieri (Boiss.Bor) در شرایط فراسرد. دومین همایش ملی پژوهش‌های کاربردی در علوم کشاورزی، تهران، ایران. 11 صفحه.
جبلّی، م.، نادری شهاب، م.ع.، جعفری، ع.ا. و شاهمرادی، ا.ع.، (ج)1393. نگهداری بذر کافوری Camphorosma monspeliaca L)) در شرایط فراسرد. دومین همایش ملی پژوهش‌های کاربردی در علوم کشاورزی، تهران، ایران. 12 صفحه.
جبلّی، م.، نادری شهاب، م.ع.، جعفری، ع.ا.، (ه)1394. استفاده از سنجه تینه یا تلخ بیان باغی Royle) Graham ex Baker) Sophora mollis در فضای سبز شهرهای حاشیه کویر. اولین همایش ملی فضای سبز کم آب، کاشان، ایران، 8 صفحه.
حاتمی، ف.، 1387. حفاظت ذخایر ژنتیکی بذور نوش، کیکم و پسته وحشی با استفاده از تکنیک فراسرد (Cryopreservation). پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس نور، 76صفحه.
حاتمی، ف.، جبلّی، م.، نادری شهاب، م. ع.، طبری، م. و جعفری، ع.ا.، 1389. حفاظت بذر کیکم (Acer monspessulanum) در شرایط فراسرد. دوفصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان جنگلی و مرتعی. 18(1(: 23-12.
حاتمی، ف.، نادری شهاب، م.ع.، جبلّی، م.، قمری زارع، ع. و طبری،م.، 1387. امکان نگهداری بذر گونه .Thuja orientalis L در شرایط فراسرد. اولین همایش بین المللی تغییر اقلیم و گیاه‌شناسی درختی در اکوسیستم‌های خزری. ساری، ایران.
حاتمی، ف.، نادری شهاب، م.ع.، جبلّی، م.، قمری زارع، ع.، طبری، م. و عصاره، م. ح.، 1388. بررسی امکان نگهداری بذر گونه Eucalyptus microtheca F.Muell در شرایط فراسرد. فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. 17(4): 636-627.
رجایی، م.، 1386. بررسی امکان نگهداری بذر، جوانه و سلول‌های Ferula gummosa در دمای فراسرد و بررسی زنده‌مانی دانه گرده این گیاه در دمای فراسرد تحت تیمارهای متفاوت. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت معلم، 152 صفحه.
سری، ف.س.، 1389. بررسی امکان نگهداری بذور، جوانه‌ها و سلول‌های حاصل از کشت بافت گیاه . Benth Salvia leriifolia در شرایط فراسرد. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، 145 صفحه.
شهبازی، ش.، 1393. بررسی امکان حفظ ذخایر ژنتیکی دو گونه مرزهSatureja rechingeri و S. sahendica در شرایط فراسرد (Cryopreservation). پایان‌نامه دکتری. دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، 215 صفحه.
 شهرزاد و همکاران، 1386                 
غفارزاده نمازی، ل.، 1393. بررسی امکان نگهداری بذر، جوانه و کالوس حاصل از کشت بافت دو گونه مرزه Satureja spicigera و S. bachtiarica در شرایط فراسرد (Cryopreservation). پایان‌نامه دکتری. دانشگاه مازندران، 102 صفحه.
غفارزاده نمازی، ل.، باباییان، ن.، قمری زارع، ع. و حاتمی، ح.، ۱۳۹۴. نگهداری بذر Satureja spicigera در شرایط فراسرد، کنفرانس بین‌المللی پژوهش‌های نوین در علوم کشاورزی و محیط زیست، مالزی
قربانلی، م.، بنیادی، ر.، قمری زارع، ع. و شهرزاد، ش.، 1387. اثر ویتریفیکاسیون بر زنده‌مانی بذور .Medicago polymorpha L. نگهداری شده در شرایط فراسرد، پژوهش‌های علوم گیاهی، 1(12).
قمری زارع، ع.، نادری شهاب، م.، ع. شهرزاد، ‌ش. و عصاره، م. ح.، 1386. نگهداری بذر، ‌جوانه‌های انتهایی و جانبی و سلول‌های گیاهی حاصل از کشت بافت، ‌روشی برای حفظ بلندمدت ذخیره ژنتیکی گیاهی. پنجمین همایش ملی بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران، مشهد، ایران، 68 صفحه.
کلاهدوزان، م.، 1387. بررسی امکان نگهداری جوانه‌های انتهایی، جانبی و بذر گیاه Medicago rigidula L. در شرایط فراسرد. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه الزهرا، 190 صفحه.
‌کلاهدوزان، ‌م.، شهرزاد، ش.، کیارستمی،‌ خ. و قمری زارع، ع.، 1386. روشی کارآمد برای حفاظت فراسرد بذرهای . Medicago rigidula (L.) All. پنجمین همایش ملی بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران. 299 صفحه.
کلاهدوزان، م.، قمری زارع، ع.، شهرزاد، ش. و کیارستمی، خ.، 1388. حفاظت بذرهای Medicago rigidula در دمای فراسرد با استفاده از دو روش شیشه‌ای شدن و کپسوله کردن-آبگیری. تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران، 17(1): 60-50.
کوهی، ب.، 1391. بررسی امکان نگهداری بلند‌مدت بذر برخی از گونه‌های جنس صنوبر Populus sp. در شرایط فراسرد (Cryoperservation). پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی، 195 صفحه.
مهاجری، م.، 1390. بررسی امکان نگهداری اندام‌های رویشی و سلول‌های حاصل از کشت بافت گونه سوسن چلچراغ ایرانی Lilium Ledebouri Boiss. در شرایط فراسرد Cryopreservation)). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، 154 صفحه.
نادری شهاب، م. ع.، جبلّی، م.، شاهمرادی، ا.ع.، قمری زارع، ع. و جعفری، ع.ا.، 1395(الف). بررسی امکان نگهداری بذر Centaurea lachnopus Rech. در شرایط فراسرد و بررسی رشد بذور فراسردی در شرایط آزمایشگاه و گلخانه. مجله علمی پژوهشی پژوهش‌های گیاهی (زیست شناسی ایران). 29 (2): 325-310.
نادری شهاب، م. ع.، جبلّی، م.، شاهمرادی، ا.ع.، قمری زارع، ع. و جعفری، ع.ا.، 1394. نگهداری بذر شبدر کوهسری (Trifolium radicosum (Boiss. & Hohen در شرایط فراسرد و بررسی جوانه‌زنی، استقرار و تکثیر آن در شرایط گلخانه. فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران. 22(3): 557- 546.
نادری شهاب، م.ع.، 1389(ه). بررسی امکان نگهداری جوانه‌های انتهایی و جانبی، بذر و سلول‌های گیاهی حاصل از کشت بافت تعدادی از گونه‌های جنگلی، مرتعی و بیابانی در دمای فراسرد. گزارش نهایی پروژه مصوب مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور به شماره فروست 8402-08-170000-016-1.
نادری شهاب، م.ع.، 1389(الف). بررسی امکان نگهداری جوانه‌های انتهایی و جانبی، بذر و سلول‌های گیاهی حاصل از کشت بافت تعدادی از گونه‌های جنگلی، مرتعی و بیابانی در دمای فراسرد. گزارش نهایی طرح پژوهشی، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، تهران، 94 صفحه.
نادری شهاب، م.ع.، 1389(ب). بررسی امکان نگهداری بذور تعدادی از گونه‌های مرتعی و بیابانی در شرایط فراسرد. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، تهران، 253 صفحه.
نادری شهاب، م.ع.، 1389(ج). بررسی امکان نگهداری بذور تعدادی از گونه‌های جنگلی در شرایط فراسرد. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، تهران، 255 صفحه.
نادری شهاب، م.ع.، 1389(د). پروژه ملی جمع‌آوری و نگهداری بلندمدت بذور و اندام‌های رویشی گونه‌های گیاهی منابع طبیعی کشور به روش فراسرد (Cryopreservation) و ایجاد کرایو‌بانک گونه‌های منابع طبیعی کشور (National CryoBank of Natural Plant Species)مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، 51 صفحه.
نادری شهاب، م.ع.، جبلّی، م. و جعفری، ع.ا.، 1394. بررسی امکان نگهداری بذر بنه Pistacia atlantica Desf. در شرایط فراسرد و ارزیابی نهال‌های فراسردی در شرایط دیم. اولین همایش رهیافت‌های علمی در صنعت طلای سبز پسته، دامغان، ایران، 11 صفحه.
نادری شهاب، م.ع.، جبلی، م.، جعفری، ع.ا.، 1395(ب). بررسی امکان نگهداری بذر کُنار Ziziphus spinachristi (L.) Desf در شرایط فراسرد. دو فصلنامه علوم و تحقیقات بذر ایران، 3 (1)، 120-111.
نادری شهاب، م.ع.، جبلی، م.، جعفری، ع.ا.، 1395(پ). بررسی امکان نگهداری بذر ملج Ulmus glabra Hudson در شرایط فراسرد (Cryopreservation). نشریه جنگل و فرآورده های چوب، 69 (3)، ص 691-681.
ناصر، ش.، 1388. حفظ ذخایر ژنتیکی گونه Smirnovia turkestana Bge. در شرایط فراسرد. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی، 112 صفحه.                      
Avarmi, M.1941. Granulation phase change and microstructure, III. Kinetics of phase change. Journal of chemical Physics, 9:177-184.
FAO. 2014. The State of the World's Forest Genetic Resources. Commission on genetic resources for food and agriculture, Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO, Rome, Italy.
Ghaffarzadeh-Namazi, L., Babaeian, N., Ghamari-zare, A. and Nematzadeh, GH., 2015. Cryopreservation the seeds of the medicinal plant Satureja bachtiarica Bunge. International Journal of Biosciences, 6(2): 24-29.
Ghamari Zare, A., Naderi Shab, M., Shahrzad, Sh., Kolahdoozan, M. and Bonydipour, R., 2007. Effect procedures for cryopreservation of two Medicago species seeds. 3rd International Symposium on acclimatization and estabilishment of micropropagated plants. Portghal, 12-15sep 2007.
Jalili, A and Z. Jamzad, 1999. Red Data Book of Iran. Reasearch Institue of Forests and Rangelands, Publication No.: 1999-215, Tehran, Iran.
Mohajeri, M.R., Ghamari zare, A., Kalateh Jari, S. and Shahrzad, S., 2014. Seed Cryopreservation of Lilium ledebourii (Baker) Boiss by Four Different Cryopreservation Treatments. Journal of Rangland Science, 4)4): 279-286.
Naderi Shahab, M., Jebelli, M., Shahmoradi, A.A. and Jafari, A.A., 2013. Seed Cryopreservation and Evaluation of Ferula gummosa and Kelussia odoratissima. Seed Technology,35(1): 103-116.
Naderi Shahab, M.; Hatami, F., Tabari, M. and Jafari, A. A., 2009. Cryopreservation and Evaluation of Chinese Arbor-Vitae (Biota Orientalis) Seeds. Journal of New Seeds, 10: 264–276.
Rajaee, M., Ghamari Zare, A., Sharzad, Sh., Nadri Shahab, M.A. and Majd, A., 2010. Cryopreservation of embryonic axes of Ferula gummosa: A tool for germplasm conservation and germination improvement. International Medicinal and Aromatic Symposium 2010 and 2nd Iranian Phytochemistry Seminar, 21-23 Jun2010: P.73.
Shahbazi, S., Ghamari Zare, A., Sefidkon, F., Jafari, A.A, and Abdossi V., 2014. Investigation on possibility of cryopereservation of Satureja rechingeri seeds. International Journal of Biosciences, 5)1: 113-119.
Shahrzad, Sh., Ahmadi, R., Ghamari Zare, A. and Naderi Shahab, M.A., 2009. Review of Forests, Wood Products and Wood Biotechnology of Iran and Germany, Part III, 135-148.
Walters, C., Wheeler, L. J., and Stanwood, P.C. (2004). Longevity of cryogenically-stored seeds. Cryobiology, 48: 229-244.