خبرگزاری تسنیم؛ گروه اقتصادی ــ عطر برنج یکی از مهمترین شاخصهای کیفیت این محصول است که نقش تعیینکنندهای در انتخاب مصرفکننده دارد. ترکیبات فرّار معطر، عامل اصلی بوی مطبوع در ارقام معطر محسوب میشوند. افزایش یا تثبیت این ویژگی، همواره یکی از چالشهای اصلاحگران نباتات بوده است. روشهای سنتی اصلاح نژاد، اگرچه مؤثرند، اما زمانبر، پرهزینه و گاه همراه با کاهش عملکرد هستند.
در این میان، فناوری هستهای بهواسطه استفاده از پرتوهای یونساز، امکان ایجاد تنوع ژنتیکی هدفمند را فراهم میکند. این تنوع، بدون دستکاری مستقیم ژنها، زمینه انتخاب گیاهانی با عطر قویتر و پایدارتر را فراهم میسازد. برخلاف مهندسی ژنتیک، جهشزایی القایی مبتنی بر پرتو، از نظر اجتماعی و حقوقی پذیرش بالاتری دارد.
بیشتر بخوانید
هستهای در کشاورزی ــ 62| اثر فناوری هستهای در بهبود کیفیت «هویج»هستهای در کشاورزی ــ 63| افزایش دوام سبزیجات با فناوری هستهای
سازمانهای بینالمللی مانند فائو و آژانس بینالمللی انرژی اتمی، دهههاست که این روش را در بهنژادی محصولات کشاورزی ترویج میکنند. در مورد برنج، این فناوری بهویژه در کشورهای آسیایی، نتایج عملی و اقتصادی قابلتوجهی بههمراه داشته است. کاربرد فناوری هستهای در افزایش عطر برنج، فرآیندی علمی، استانداردشده و قابلکنترل است که میتواند بهعنوان بخشی از راهبرد کلان امنیت غذایی مورد توجه قرار گیرد.
ضرورت و اهمیت
عطر برنج، تنها یک ویژگی حسی نیست، بلکه مؤلفهای اقتصادی و راهبردی محسوب میشود. در بازارهای جهانی، برنجهای معطر قیمت بالاتری نسبت به ارقام معمولی دارند و سهم قابلتوجهی از صادرات کشورهای تولیدکننده را تشکیل میدهند. این موضوع بخصوص برای کشاورزان خُرد، بهمعنای افزایش درآمد بدون افزایش سطح زیر کشت است.
از منظر امنیت غذایی، افزایش کیفیت محصول درعینحال که عملکرد حفظ میشود، به پایداری نظام تولید کمک میکند. مصرفکنندگان، بهویژه در جوامع شهری، بهدنبال محصولاتی هستند که هم خوشعطر و هم ایمن باشند. فناوری هستهای با ایجاد تنوع ژنتیکی، امکان دستیابی به این تعادل را فراهم میسازد.
بر اساس گزارشهای فائو، بهبود صفات کیفی محصولات، نقش مستقیمی در کاهش ضایعات غذایی دارد. در کشورهای تولیدکننده برنج، رقابت شدید بین ارقام مختلف وجود دارد. فناوری هستهای به کشاورزان این امکان را میدهد که بدون وابستگی به بذرهای وارداتی، ارقام بومی را ارتقاء دهند. این مسئله از منظر استقلال کشاورزی و تابآوری اقتصادی، اهمیتی دوچندان دارد.
مبانی علمی
عطر برنج نتیجه برهمکنش پیچیدهای از ترکیبات شیمیایی فرّار است که در طی رشد دانه و فرآیند پخت آزاد میشوند. مقدار این ماده تحت تأثیر ژنتیک، شرایط محیطی و مدیریت زراعی قرار دارد.
مطالعات نشان دادهاند که ژن BADH2 نقش کلیدی در تنظیم تولید این ترکیب دارد. جهش در این ژن باعث تجمع پیشسازهای معطر و افزایش شدت بو میشود. فناوری هستهای، با القای جهشهای تصادفی اما قابلغربالگری، میتواند نسخههایی از این ژن را ایجاد کند که منجر به افزایش عطر بدون کاهش عملکرد شوند.
برخلاف اصلاح سنتی که نیازمند تلاقیهای مکرر است، جهشزایی پرتویی مستقیماً تنوع ژنتیکی ایجاد میکند. سپس، اصلاحگر با انتخاب گیاهان برتر، مسیر بهبود را کوتاهتر میکند. این رویکرد، بخصوص برای صفاتی مانند عطر که کنترل ژنتیکی پیچیدهای دارند، بسیار کارآمد است.
درعینحال، این روش نیازمند دانش دقیق فیزیولوژی گیاه و بیوشیمی عطر است تا از بروز اثرات ناخواسته جلوگیری شود.
جایگاه فناوری هستهای در بهنژادی محصولات کشاورزی
فناوری هستهای یکی از ابزارهای تثبیتشده در بهنژادی مدرن است که سابقهای بیش از شصت سال دارد. تاکنون بیش از 3000 رقم گیاهی در جهان با استفاده از جهشزایی القایی توسعه یافتهاند. این ارقام شامل غلات، حبوبات و گیاهان صنعتی هستند که بسیاری از آنها در کشت تجاری مورد استفاده قرار میگیرند.
در مورد برنج، این فناوری امکان بهبود صفات کیفی مانند عطر، طعم و بافت دانه را فراهم کرده است. برخلاف مهندسی ژنتیک، در این روش ژن خارجی وارد گیاه نمیشود، بلکه تغییرات در چارچوب ژنوم طبیعی رخ میدهد. همین موضوع باعث پذیرش گستردهتر آن در سیاستگذاریهای کشاورزی شده است.
دانشگاهها و مراکز پژوهشی، بخصوص در آسیا، نقش محوری در توسعه این فناوری ایفا کردهاند. تجربههای موفق نشان میدهد که استفاده هوشمندانه از پرتوها، میتواند همزمان چند صفت مطلوب را تقویت کند.
از منظر راهبردی، فناوری هستهای ابزاری است که کشورها میتوانند با تکیه بر توان داخلی، کیفیت محصولات خود را ارتقاء دهند. این مسئله بخصوص برای کشورهایی که به دنبال کاهش وابستگی به بذرهای خارجی هستند، اهمیت دارد.
اصول جهشزایی القایی با پرتوها
جهشزایی القایی فرآیندی است که در آن با استفاده از پرتوهای یونساز مانند گاما یا پرتو ایکس، تغییرات تصادفی اما قابلکنترل در DNA گیاه ایجاد میشود. این تغییرات، تنوع ژنتیکی جدیدی فراهم میکنند که میتواند منجر به بروز صفات مطلوب، ازجمله افزایش عطر برنج شود.
در این روش، بذر یا بافت گیاهی در معرض دُز مشخصی از پرتو قرار میگیرد. تعیین دُز مناسب اهمیت حیاتی دارد؛ زیرا دُز پایین ممکن است اثر قابلتوجهی نداشته باشد و دُز بالا میتواند باعث کاهش زندهمانی گیاه شود. پس از پرتودهی، گیاهان حاصل در چند نسل متوالی مورد ارزیابی قرار میگیرند.
مزیت اصلی این رویکرد، سرعت بالای ایجاد تنوع نسبت به اصلاح سنتی است. درعینحال، فرآیند انتخاب دقیق، تضمین میکند که تنها گیاهان دارای صفات مطلوب حفظ شوند. این امر بهویژه برای صفاتی مانند عطر که بهسختی قابلاندازهگیری هستند، اهمیت دارد .جهشزایی القایی در اسناد بینالمللی بهعنوان یک روش ایمن و مؤثر معرفی شده است.
اجزای اصلی سیستمهای پرتودهی کشاورزی
سیستمهای پرتودهی مورد استفاده در کشاورزی، مجموعهای از تجهیزات و فرآیندهای استاندارد هستند که امکان اعمال دقیق و ایمن پرتو را فراهم میکنند. مهمترین جزء این سیستمها، منبع پرتو است که معمولاً شامل ایزوتوپهایی مانند کبالت-60 یا سزیم-137 میشود.
علاوه بر منبع پرتو، محفظههای حفاظتی نقش کلیدی در تضمین ایمنی دارند. این محفظهها بهگونهای طراحی شدهاند که از انتشار ناخواسته پرتو جلوگیری کنند. سیستمهای کنترل و پایش نیز بصورت مداوم میزان پرتو و شرایط محیطی را ثبت میکنند.
در مراکز پژوهشی کشاورزی، پرتودهی معمولاً در مقیاس آزمایشگاهی یا نیمهصنعتی انجام میشود. این امر امکان کنترل دقیق شرایط و کاهش ریسکهای احتمالی را فراهم میسازد. نیروی انسانی آموزشدیده نیز بخش جداییناپذیر این سیستمهاست.
وجود زیرساختهای مناسب، پیششرط موفقیت در استفاده از فناوری هستهای در کشاورزی است. بدون این زیرساختها، دستیابی به نتایج پایدار و قابلتکرار دشوار خواهد بود.
انواع کاربردهای هستهای مرتبط با کیفیت برنج
فناوری هستهای تنها به جهشزایی محدود نمیشود، بلکه مجموعهای از ابزارها را برای بهبود کیفیت برنج در اختیار قرار میدهد. استفاده از ایزوتوپهای پایدار برای ردیابی جذب عناصر غذایی، یکی از این کاربردهاست که به بهبود مدیریت تغذیه گیاه کمک میکند.
پرتودهی همچنین در کنترل آفات و بیماریها نقش دارد. کاهش فشار آفات، بطور غیرمستقیم میتواند کیفیت دانه و عطر برنج را بهبود بخشد. علاوه بر این، پرتودهی پس از برداشت برای کاهش آلودگیهای میکروبی و افزایش ماندگاری برنج مورد استفاده قرار میگیرد.
در حوزه پژوهش، فناوری هستهای ابزار دقیقی برای مطالعه فرآیندهای فیزیولوژیک گیاه فراهم میکند. این مطالعات، مبنای علمی لازم برای بهبود صفات کیفی را تقویت میکنند.
ترکیب این کاربردها، نشان میدهد که فناوری هستهای یک بسته جامع برای ارتقاء کیفیت برنج ارائه میدهد، نه صرفاً یک ابزار منفرد.
استانداردها و دستورالعملهای ملی و بینالمللی
استفاده از فناوری هستهای در کشاورزی، تابع استانداردهای دقیق ملی و بینالمللی است. آژانس بینالمللی انرژی اتمی، بههمراه فائو، دستورالعملهای جامعی برای جهشزایی و پرتودهی محصولات غذایی تدوین کردهاند.
این استانداردها شامل تعیین دُز مجاز، الزامات ایمنی پرسنل، و شیوههای پایش نتایج هستند. رعایت این چارچوبها تضمین میکند که محصول نهایی از نظر ایمنی غذایی کاملاً قابلاطمینان باشد.
در بسیاری از کشورها، ارقام توسعهیافته با این روش، بدون برچسبگذاری خاص وارد بازار شدهاند؛ زیرا از نظر ماهیت، تفاوتی با سایر ارقام اصلاحشده ندارند. این موضوع نشاندهنده پذیرش نهادی این فناوری است.
فرایند عملی استفاده از فناوری هستهای در بهبود عطر
فرایند عملی از انتخاب رقم پایه آغاز میشود. این رقم معمولاً دارای پتانسیل ژنتیکی مناسب اما عطر محدود است. پس از پرتودهی بذر، نسلهای متوالی کشت و ارزیابی میشوند تا گیاهانی با عطر تقویتشده شناسایی شوند.
در این مرحله، آزمونهای حسی و آزمایشهای شیمیایی بطور همزمان انجام میشود. تنها گیاهانی که هم عطر مطلوب و هم عملکرد قابلقبول دارند، برای ادامه برنامه انتخاب میشوند. این فرآیند اگرچه چندساله است، اما نسبت به اصلاح سنتی کوتاهتر و هدفمندتر است.
مقایسه این روش با اصلاح نژاد سنتی
اصلاح نژاد سنتی بر پایه تلاقی و انتخاب تدریجی استوار است. این روش، اگرچه سابقه طولانی دارد، اما برای صفاتی مانند عطر که وراثت پیچیدهای دارند، کارآمدی محدودی دارد. در مقابل، فناوری هستهای امکان ایجاد تنوع گسترده در زمان کوتاهتری را فراهم میکند. درعینحال، این دو روش رقیب یکدیگر نیستند، بلکه مکمل هم محسوب میشوند. بسیاری از برنامههای موفق، از ترکیب اصلاح سنتی و جهشزایی القایی بهره میبرند.
مزایای اقتصادی و تجاری افزایش عطر برنج
افزایش عطر برنج مستقیماً به افزایش ارزش افزوده محصول منجر میشود. برنجهای معطر، در بازارهای داخلی و صادراتی قیمت بالاتری دارند و سود بیشتری نصیب کشاورزان میکنند. این مزیت اقتصادی، بدون نیاز به افزایش مصرف نهادهها حاصل میشود. بنابراین، از نظر پایداری اقتصادی و محیطی، بسیار حائز اهمیت است.
چالشها و محدودیتهای فنی و اجرایی
باوجود مزایا، استفاده از فناوری هستهای با چالشهایی نیز همراه است. نیاز به زیرساخت، نیروی متخصص و سرمایهگذاری اولیه از جمله این محدودیتهاست. همچنین، فرآیند انتخاب گیاهان مطلوب زمانبر است و نیازمند صبر و دقت علمی بالاست.
فناوری هستهای، با کاهش زمان اصلاح و افزایش دقت انتخاب، بسیاری از چالشهای سنتی را برطرف میکند. این امر بخصوص در شرایط تغییر اقلیم، اهمیت بیشتری مییابد.
مطالعات متعدد نشان دادهاند که محصولات حاصل از جهشزایی پرتویی کاملاً ایمن هستند. هیچ پرتوی باقیماندهای در محصول وجود ندارد و ساختار شیمیایی غذا تغییری نمیکند.
پیشرفتهای نوین و فناوریهای مکمل
ترکیب فناوری هستهای با ابزارهای مولکولی، افقهای تازهای گشوده است. نشانگرهای ژنتیکی امکان انتخاب سریعتر گیاهان معطر را فراهم میکنند.
در آینده، انتظار میرود فناوری هستهای نقش پررنگتری در بهبود کیفیت محصولات ایفا کند. تمرکز بر صفات کیفی، پاسخی به تغییر الگوی مصرف جهانی است.
جمعبندی
کاربرد فناوری هستهای در افزایش عطر برنج، رویکردی علمی، ایمن و اقتصادی است. توصیه میشود این فناوری بهعنوان بخشی از راهبرد ملی کشاورزی مورد توجه قرار گیرد و سرمایهگذاری هدفمند در این حوزه انجام شود.
————
منابعی برای مطالعه بیشتر
- FAO & IAEA. Plant Mutation Breeding.
- IAEA. Rice Improvement Programs.
- FAO. Food Quality and Value Addition.
- OECD. Agricultural Innovation Systems.
- Buttery et al. Aroma Compounds in Rice.
- Bradbury et al. BADH2 Gene Studies.
- IRRI. Rice Quality Research.
- IAEA. Mutant Varieties Database.
- FAO. Nuclear Techniques in Agriculture.
- IAEA. Induced Mutations.
- IRRI. Rice Breeding Methods.
- IAEA Safety Reports.
- FAO. Radiation Facilities.
- IAEA. Stable Isotopes in Agriculture.
- FAO. Crop Quality Enhancement.
- IAEA & FAO Guidelines.
- OECD. Food Safety Assessment.
- IRRI. Field Evaluation Protocols.
- FAO. Conventional vs Modern Breeding.
- World Bank. Agricultural Value Chains.
- IAEA. Capacity Building Reports.
- FAO. Climate Resilient Crops.
- WHO. Food Irradiation Safety.
- FAO. Molecular Breeding Tools.
- IAEA. Success Stories.
- National Rice Research Reports (Iran).
- FAO. Policy Frameworks.
- OECD. Future of Agriculture.
- FAO. Strategic Agricultural Development.
انتهای پیام
