هسته‌ای در کشاورزی ــ ۳۵ | ایجاد گل‌های زینتی با رنگ‌های جدید، با فناوری هسته‌ای

خبرگزاری تسنیم؛ گروه اقتصادی ــ گل‌های زینتی جایگاه ویژه‌ای در فرهنگ‌ها و اقتصادهای مختلف دارند. زیبایی، رنگ و تنوع آن‌ها نقشی اساسی در صنایع باغبانی و بازار جهانی گل دارد. بااین‌حال، تنوع رنگی در بسیاری از گونه‌ها محدود است و دستیابی به رنگ‌های جدید معمولاً سال‌ها زمان می‌برد. فناوری هسته‌ای با القای جهش‌های ژنتیکی فرصتی نوین برای ایجاد تنوع رنگی در گل‌ها فراهم کرده است.

پرتودهی با اشعه گاما یا ایکس می‌تواند تغییرات ژنتیکی کوچکی در ژن‌های مسئول رنگدانه‌ها ایجاد کند. نتیجه این تغییرات، ظهور گل‌هایی با رنگ‌های جدید، سایه‌های متفاوت یا شدت رنگی تازه است. این کاربرد، باغبانی مدرن را متحول کرده و مسیر جدیدی برای بازار گل‌های زینتی گشوده است.

بیشتر بخوانید

هسته‌ای در کشاورزی ــ ۳۱ | تولید میوه‌های درشت، با پرتودهی هسته‌ای

هسته‌ای در کشاورزی ــ ۳۲ | بهبود پروتئین گندم و جو، با فناوری هسته‌ای

ضرورت و اهمیت

بازار گل‌های زینتی یکی از سودآورترین صنایع کشاورزی در جهان است. تقاضای جهانی برای گل‌های جدید و منحصربه‌فرد هر سال افزایش می‌یابد. ایجاد گل‌هایی با رنگ‌های تازه نه‌تنها جذابیت هنری دارد، بلکه ارزش تجاری بالایی نیز ایجاد می‌کند.

برای کشورهایی که به صادرات گل وابسته‌اند، مانند هلند یا کنیا، نوآوری در رنگ و شکل گل‌ها عامل رقابت در بازار جهانی است. از منظر فرهنگی نیز، گل‌های زینتی با رنگ‌های خاص می‌توانند نماد جشن‌ها، مراسم یا سنت‌های جدید شوند. فناوری هسته‌ای با سرعتی بیشتر از اصلاح سنتی، امکان پاسخ به این نیاز بازار را فراهم می‌سازد.

معرفی و اصول کلی

فناوری هسته‌ای در باغبانی بر استفاده از پرتوهای یونیزان برای ایجاد تغییرات تصادفی در DNA گیاه استوار است. این تغییرات می‌توانند ژن‌های مرتبط با سنتز رنگدانه‌ها مانند آنتوسیانین یا کاروتنوئید را تحت‌تأثیر قرار دهند.

اصول این فناوری شامل تعیین دز مناسب پرتو، پرتودهی بذر یا قلمه، و بررسی تغییرات در نسل‌های بعدی است. هدف، یافتن گیاهانی است که رنگی متفاوت و پایدار داشته باشند. این فرآیند بدون افزودن DNA خارجی انجام می‌شود و ازنظر اجتماعی و قانونی قابل‌پذیرش‌تر از تراریخته‌سازی است.

اجزای اصلی سیستم‌های پرتودهی

سیستم‌های پرتودهی شامل منبع پرتو (مانند کبالت-۶۰ برای گاما)، محفظه محافظ، سیستم انتقال نمونه و تجهیزات ایمنی است. این زیرساخت‌ها به پژوهشگران امکان می‌دهند تا دز پرتو را دقیقاً کنترل کنند.

علاوه‌براین، آزمایشگاه‌های مولکولی برای بررسی تغییرات ژنی پس از پرتودهی ضروری‌اند. ترکیب این تجهیزات، امکان اصلاح هدفمند و ایمن گل‌های زینتی را فراهم می‌آورد.

انواع کاربردها در تولید گل‌های زینتی

فناوری هسته‌ای در تولید گل‌های زینتی چندین کاربرد کلیدی دارد:

• تغییر رنگ: ایجاد رنگ‌های جدید یا شدت‌های متفاوت در گلبرگ‌ها.

• بهبود شکل و اندازه: ایجاد گلبرگ‌های بزرگ‌تر یا فرم‌های جدید.

• افزایش عمر پس از برداشت: با پرتودهی ساقه‌ها و جوانه‌ها.

• مقاومت به بیماری‌ها: افزایش ماندگاری گیاهان زینتی در بازار.

این تنوع کاربرد، فناوری هسته‌ای را به ابزاری چندمنظوره در باغبانی مدرن بدل کرده است.

استانداردها و دستورالعمل‌های ملی و بین‌المللی

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA) به‌همراه FAO دستورالعمل‌های ایمنی ویژه‌ای برای کشاورزی هسته‌ای ارائه داده‌اند. این دستورالعمل‌ها شامل تعیین دز پرتودهی ایمن، حفاظت کارکنان و مدیریت منابع پرتوزا هستند.

کشورها نیز باید استانداردهای ملی را با این چارچوب‌ها تطبیق دهند تا اعتماد عمومی به محصولات پرتودهی‌شده افزایش یابد. رعایت این دستورالعمل‌ها پیش‌شرط موفقیت در تجاری‌سازی گل‌های زینتی پرتودهی‌شده است.

تأثیرات اقتصادی و تجاری

تولید گل‌های زینتی جدید ارزش اقتصادی بالایی دارد. گل‌های نوآورانه می‌توانند قیمت بالاتری در بازار جهانی داشته باشند و سودآوری کشاورزان و صادرکنندگان را افزایش دهند.

کشورهایی مانند ژاپن و هلند از این فناوری برای حفظ جایگاه خود در بازار جهانی گل استفاده کرده‌اند. برای کشورهای درحال‌توسعه نیز این فناوری فرصتی برای ورود به بازارهای بین‌المللی فراهم می‌کند.

فرایند و روش جهش‌زایی در گل‌های زینتی

فرایند شامل چند گام است: انتخاب بذر یا قلمه، پرتودهی با دز مناسب، کشت گیاهان پرتودهی‌شده و بررسی تغییرات رنگی در نسل‌های بعدی. بسیاری از تغییرات نامطلوب یا خنثی‌اند، اما درصدی از آن‌ها رنگ‌های جذاب و جدید ایجاد می‌کنند. پژوهشگران این گیاهان را انتخاب کرده و پس از تثبیت ژنتیکی، به بازار عرضه می‌کنند.

مزایای روش هسته‌ای نسبت به اصلاح سنتی

اصلاح سنتی گل‌ها برای ایجاد رنگ‌های جدید معمولاً به دهه‌ها زمان نیاز دارد. در مقابل، پرتودهی می‌تواند در مدت کوتاه تنوع رنگی گسترده‌ای ایجاد کند.

همچنین، برخلاف مهندسی ژنتیک، این روش حساسیت‌های اجتماعی کمتری دارد و پذیرش عمومی آن بیشتر است. علاوه‌براین، هزینه آن نسبت به فناوری‌های پیچیده‌تر پایین‌تر است.

چالش‌ها و محدودیت‌ها

باوجود مزایا، محدودیت‌هایی وجود دارد. بیشتر جهش‌ها مفید نیستند و نیاز به غربالگری گسترده دارند. همچنین، تجهیزات پرتودهی هزینه‌بر است و نیاز به متخصصان آموزش‌دیده دارد. از نظر اجتماعی نیز، آگاهی عمومی از ایمن‌بودن این محصولات پایین است و برای تجاری‌سازی، فرهنگ‌سازی لازم است.

اثر فناوری هسته‌ای در رفع چالش‌های باغبانی

باغبانی مدرن با چالش‌هایی چون محدودیت ژنتیکی رنگ‌ها، حساسیت گیاهان به بیماری‌ها و کاهش عمر پس از برداشت روبه‌رو است. فناوری هسته‌ای می‌تواند این موانع را تا حد زیادی برطرف کند. پرتودهی به‌گونه‌ای‌که جهش‌های ژنتیکی در ژن‌های تولیدکننده رنگدانه‌ها ایجاد شود، امکان دسترسی به رنگ‌هایی فراهم می‌کند که در طبیعت وجود ندارند.

همچنین، ایجاد ارقام مقاوم به بیماری‌ها باعث کاهش استفاده از سموم شیمیایی شده و به حفظ سلامت مصرف‌کننده و محیط‌زیست کمک می‌کند. این راهکارها صنعت گل‌آرایی و صادرات گل را متحول کرده‌اند.

 پیشرفت‌های نوین در ایجاد رنگ‌های جدید

ترکیب فناوری هسته‌ای با ابزارهای مولکولی مانند نشانگرهای DNA و ژنومیکس باعث دقت بالاتر در انتخاب گل‌های پرتودهی‌شده شده است. پژوهشگران می‌توانند جهش‌های مؤثر بر رنگدانه‌ها را سریع‌تر شناسایی کرده و گیاهان مطلوب را جدا کنند.

هوش مصنوعی و بیوانفورماتیک نیز برای تحلیل داده‌های بزرگ جهش‌ها به‌کار می‌روند. این هم‌افزایی علمی موجب شده است که ایجاد رنگ‌های خاص، مانند آبی در میخک یا زرد در رز، سرعت بیشتری پیدا کند.

تأثیر بر صنعت گل و گیاهان آپارتمانی

ایجاد رنگ‌های جدید در گل‌ها نه‌تنها بازار گل‌بریده را متحول می‌کند، بلکه در صنعت گیاهان آپارتمانی نیز اثرگذار است. مشتریان به‌ویژه در شهرهای بزرگ به‌دنبال گیاهانی با جلوه بصری خاص هستند.

گل‌های آپارتمانی پرتودهی‌شده با رنگ‌های متفاوت می‌توانند جایگاه ویژه‌ای در بازار داخلی و خارجی پیدا کنند. این موضوع فرصت‌های شغلی و صادراتی تازه‌ای ایجاد می‌کند.

نقش این فناوری در تنوع زیستی و حفظ ژرم‌پلاسم

یکی از نگرانی‌ها در اصلاح نباتات، کاهش تنوع ژنتیکی است. اما جهش‌زایی القایی با فناوری هسته‌ای به گسترش تنوع کمک می‌کند. ایجاد رنگ‌های جدید در گل‌ها، مخزن ژنتیکی تازه‌ای را شکل می‌دهد که می‌تواند برای نسل‌های آینده و پژوهش‌های علمی مفید باشد. همچنین، این فناوری می‌تواند به حفاظت از ژرم‌پلاسم گونه‌های بومی با ایجاد ارقام مقاوم و جذاب کمک کند.

 آینده‌شناسی و مسیرهای پیش‌رو

پیش‌بینی می‌شود در دهه‌های آینده، فناوری هسته‌ای با فناوری‌های نوین مانند ویرایش ژن (CRISPR) و کشاورزی دقیق تلفیق شود. این هم‌گرایی، روند ایجاد گل‌های زینتی با رنگ‌های خاص و دلخواه را تسریع می‌کند.

کشورهایی که زودتر به این حوزه وارد شوند، مزیت رقابتی بزرگی در بازار جهانی خواهند داشت. آینده این صنعت بر پایه نوآوری و تنوع بنا شده است.

توصیه‌های سیاستی برای توسعه بازار گل‌های زینتی

برای بهره‌گیری از این فناوری، کشورها باید:

• زیرساخت پرتودهی و آزمایشگاه‌های تخصصی ایجاد کنند.

• برنامه‌های آموزشی برای پژوهشگران و تولیدکنندگان گل برگزار کنند.

• سیاست‌های حمایتی برای تجاری‌سازی گل‌های پرتودهی‌شده تنظیم نمایند.

• همکاری‌های بین‌المللی با IAEA و FAO را تقویت کنند.

اجرای این سیاست‌ها می‌تواند موجب شکوفایی صنعت گل در سطح ملی و بین‌المللی شود.

پیوند با اهداف توسعه پایدار (SDGs)

ایجاد گل‌های زینتی جدید با فناوری هسته‌ای به تحقق اهداف توسعه پایدار کمک می‌کند. SDG8  (رشد اقتصادی و اشتغال شایسته) با ایجاد فرصت‌های شغلی در صنعت گل حمایت می‌شود. SDG12 (مصرف و تولید مسئولانه) نیز از طریق کاهش استفاده از مواد شیمیایی در تولید گل‌ها محقق می‌شود.

همچنین، افزایش صادرات گل به رشد اقتصادی کشورها کمک می‌کند و با SDG17 (مشارکت جهانی) همسو است.

جمع‌بندی

فناوری هسته‌ای در کشاورزی و باغبانی ابزاری تحول‌آفرین است. ایجاد گل‌های زینتی با رنگ‌های جدید نمونه‌ای روشن از ظرفیت این فناوری در پاسخ به نیازهای اقتصادی، فرهنگی و زیباشناختی بشر است.

باوجود چالش‌ها، تجربه جهانی نشان داده است که مزایای این فناوری بسیار بیشتر از محدودیت‌های آن است. در آینده، ترکیب آن با علوم نوین می‌تواند مسیر تولید گل‌های منحصربه‌فرد و بازارهای تازه را هموار کند. این موضوع نویدبخش عصری جدید در صنعت گل‌های زینتی است.

——

منابعی برای مطالعه بیشتر

1. IAEA. (2020). Nuclear techniques in agriculture. Vienna.

2. FAO. (2019). The global ornamental plants market. Rome.

3. Shu, Q. Y. (2009). Induced plant mutations in the genomics era. FAO.

4. Singh, B., & Datta, S. (2020). Agricultural radiation biology. Elsevier.

5. Jain, H. K. (2018). Mutation breeding in floriculture. Springer.

6. IAEA & FAO. (2022). Guidelines for radiation safety in agriculture. Vienna.

7. OECD. (2021). Ornamental horticulture and trade. Paris.

8. Ahloowalia, B. S. (2019). Induced mutations for flower breeding. Plant Biotechnology Reports.

9. Kharkwal, M. C. (2015). Mutation breeding: Theory and practice. Academic Press.

10. FAO & WHO. (2018). Food safety and nuclear applications. Geneva.

11. Lagoda, P. (2017). Radiation techniques in plant breeding. IAEA Bulletin.

12. Kumar, A. (2022). Molecular breeding in ornamental plants. Wiley.

13. IRRI. (2017). Mutation breeding achievements in Asia. Manila.

14. سازمان انرژی اتمی ایران. (۱۴۰۰). گزارش پژوهش‌های کشاورزی هسته‌ای. تهران.

15. WHO & FAO. (2021). Agricultural and ornamental plant production. Geneva.

16. IPCC. (2021). Climate change and biodiversity. Geneva.

17. Dwivedi, S. L. (2020). Plant breeding innovations. Springer.

18. IAEA & FAO. (2019). Joint programme on nuclear techniques in food and agriculture. Vienna.

19. United Nations. (2015). Sustainable Development Goals. New York.

20. OECD. (2023). Horticulture and innovation in global markets. Paris.

21. IAEA – Nuclear Techniques in Agriculture

22. FAO – Ornamental Plants

23. Springer – Mutation Breeding in Floriculture

24. WHO – Food Safety

انتهای پیام/