موضوعات اصلي
يکي از گل هاي زيبا و هميشه سبز که نگهداري آن براي همه گل دوست ها آسان است، کاکتوس است. اين گياه کوچک خاردار، علاوه بر گل هاي قشنگ و زيبايي که دارد، از خواص ديگري هم برخوردار است از جمله استفاده از ميوه آن براي خوردن يا مصرف آن در داروهاي شيميايي يا تاثير آن در تصفيه هوا. کاکتوس خود يک طبيعت کوچک و گوياست. خيلي ها زيبايي گياه کاکتوس را چندان منطبق با معيارهاي زيباشناسي معمول نمي دانند، اما در مقابل، عده ديگري هم هستند که با عشق و علاقه اي عجيب به گردآوري و تربيت اين گياه صبور، مقاوم و زيبا مي پردازند و پرورش کاکتوس را سرگرمي دلپذيري مي دانند. پس از جنگ جهاني دوم، شمار دوستداران و پرورش دهندگان کاکتوس افزايش يافت تا آن جا که حتي انجمن هاي بزرگي در بعضي کشورها پا گرفت که به طور تخصصي به کار پرورش و نگهداري کاکتوس پرداختند. در ايران هم بخصوص در سه دهه گذشته کاکتوس طرفداران زيادي پيدا کرده است و عده زيادي به کشت، بازپروري و نگاهداري کاکتوس پرداخته اند. کاکتوس ها انواع بسيار متنوع و مختلفي دارند و هر يک از گونه هاي آن ها نيز ارزش خاص خود را دارد. بعضي انواع کاکتوس به اسم هاي طنزآميز عاميانه اي نظير گل مار، زبان مادرشوهر، صندلي مادرزن و ... مشهورند و از همين رهگذر جذابيت هاي ديگري هم براي اين گياه به وجود آمده است. کاکتوس ها از گياهان کم توقع هستند و اگر در شرايط مطلوب قرار بگيرند و حداقل نيازهاي آن ها تامين شود گل مي دهند. اين گياه پس از رده ارکيده ها، بزرگ ترين تيره گياهان را پديد آورده اند و زادگاه اصلي آن ها قاره آمريکاست. کاکتوس ها گياهاني داراي خارهاي بزرگ هستند که در حقيقت خار آن ها برگ شان است. اين گياهان از گروه گياهان گوشتي و از رده دولپه اي هاي جدا گلبرگ هستند. ساقه اين گياهان بسيار ضخيم و گاه از حالت استوانه خارج شده و شکل اصلي خود را از دست مي دهد. در دشت هاي بزرگ و جنگل هاي آفريقاي جنوبي، استراليا، مکزيک و پاراگوئه که در بيشتر ايام سال، آب و هوا خشک است کاکتوس ها به وفور رشد مي کنند. علاوه بر اين کاکتوس بومي کناره هاي اقيانوس اطلس و پهنه هاي مديترانه اي به ويژه جزاير قناري بين اسپانيا و شمال آفريقا نيز هستند. تنها در بيابان هاي قاره آمريکا بيش از يک هزار گونه کاکتوس با شکل ها، اندازه ها و رنگ هاي گوناگون زيست مي کنند. آرژانتين، شيلي، پرو و بوليوي نيز از جمله کشورهاي شناخته شده در پرورش کاکتوس هستند و گاه گونه هاي بسيار غول پيکري از کاکتوس ها در اين مناطق رشد مي کنند. بلندي اين درخت ها گاهي به 15 الي 20 متر مي رسد. در جنگل هاي برزيل بعضي از کاکتوس ها به صورت اپي فيت هستند (در تنه هاي درختان زندگي مي کنند) و ظاهر بسيار شگفت انگيزي دارند. مهم ترين ويژگي اين گياه تحمل و صبوري آن هاست و خود را با همه شرايط نامساعد محيطي سازگار مي کند و مصداق بارز بيشترين استفاده از حداقل امکانات است. حتي از اندک رطوبتي، بيشترين استفاده را مي کنند و با کمترين مقدار آب و مواد غذايي زنده مي مانند بي آن که زيبايي و طراوت خود را از دست بدهند. 
اکثريت وسيعي از افرادي که مبتلا به عارضه طنين صدا در گوش هستند در طول تلاش هاي خود براي رهايي يافتن از اين عارضه ممتد با درخت پر سياوش مويي يا همان Ginkgi biloba برخورد داشتهاند. بعضي از اين افراد به استفاده از آن ادامه مي دهند، بعضي با تأمل و درنگ در مورد مصرف آن تصميم مي گيرند و بعضي از ترشحات برگ هاي خشک آن سود مي برند.
درخت ژينکوبيلوبا
اين درخت از کهن ترين گونه هاي باقي مانده در روي زمين است که قدمت آن به حدود 200 ميليون سال پيش در عصر دايناسورها باز مي گردد. زماني بر اين باور بودند که درخت پرسياوش مويي داراي قدرت هاي جادويي است و امروزه اين مطلب پذيرفته شده است که جينکو داراي نقش و اثر دارويي بر حقي است.
مکانيسم عمل ترشحات ژينکو براي بهبود بعضي بيماري ها
ترشحات جينکو که به صورت قرص، مايع يا تزريق درون رگي تهيه مي شوند به دلايل بسياري براي نارسايي مغزي مصرف مي شوند. مکانيسم عمل آن به اين صورت است که با افزايش دادن جريان خون به سمت مغز و توسعه و بهبود ارسال پيام هاي عصبي موجب کاهش نارسايي مغز مي شود. هم چنين اين محصول يک تنظيف کننده بدون راديکال آزاد است. نارسايي مغزي مي تواند باعث ايجاد مشکلاتي در مهارت ها و قابليت هاي معمولي فردي، کاهش انرژي و توانايي فيزيکي، افسردگي، پرخاشگري، سرگيجه، سردرد و صداي زنگ در گوش شود. با آن که بعضي از افراد مبتلا به طنين صدا در گوش به مفيد بودن جينکو ايمان دارند افراد ديگري اعتقاد دارند که جينکو روي هم رفته در اين مورد بي اثر است. در مورد مکانيسم اين عمل بايد گفت مهم ترين اجزاي جينکو شامل فلاونوئيدها و ترپنوئيدها مي شوند. جينکوليدB، ترپنوئيدي که تا کنون وجود آن در هيچ گونه ديگري گزارش نشده است. در شرايط آزمايشگاهي از عمل عامل هاي فعال کننده پلاکت هاي خوني جلوگيري مي کند. اين عامل ها براي شروع تجمع يافتن پلاکت هاي خوني ضروري هستند و اين مرحله در حقيقت مرحله آغازين انعقاد خون است. پس بنابراين ممکن است جينکو بتواند در شرايط طبيعي بر روند لخته شدن خون تأثير منفي بگذارد و اين مي تواند دليلي باشد براي آن که چرا روز به روز بر تعداد خونريزش بيني در ميان افرادي که از جينکو استفاده مي کنند افزوده مي شود.
اسامي ژينکو بيلوبا
نام قديمي جينکو بيلوبا Salisburia adiantifolia بوده است و نيز داراي نام هاي رايج درخت پر سياوش مويي و درخت چهل تاج مي باشد و هم چنين نام هاي چيني زيادي براي آن وجود دارد. در ژاپن نيز به آن Icho و به ميوه آن Ginnan مي گويند. اين درخت وقتي که جوان است داراي شکل هرمي با شاخه هاي بلند قائم و قلمي است و هنگامي که مسن تر شد تاج آن پراکنده و نامنظم مي شود. اين درخت مي تواند تا 35 متر طول و 10 متر قطر ساقه داشته باشد. اين درخت برگ ريز است و برگ هاي آن بر روي شاخه هاي بلند پراکنده هستند در حالي که در رأس شاخه هاي کوتاه تراکم يافتهاند. شاخه هاي کوتاه اين درخت نمود بسيار جالبي از گياه جينکو هستند که هر ساله تاجي از برگ هاي جديد درست مي کنند و هم چنين توليد ميکرو سپورانژيوم و تخمک توسط اين شاخه هاي کوتاه صورت مي گيرد. شاخه هاي کوتاه پس از چند سال که زمان آن در واريته هاي مختلف فرق مي کند بلند شده و توليد برگ هاي پراکنده و غير مجتمع مي نمايند. شاخه هاي بلند معمولا يک شاخه کوتاه انتهايي براي چند سال بعد ايجاد مي نمايند. اين قابليت توليد شاخه هاي کوتاه مي تواند دليل آن باشد که چرا مدت زمان رشد درخت در مقايسه با ساير نهاندانگان طولاني است. و هم چنين مي تواند روشن سازد که چگونه درخت مي تواند از اين قابليت خوب براي بقا برخوردار باشد. برگ هاي جينکو داراي دمبرگ بلند بوده و در شکل و اندازه هاي متنوع هستند. در کل برگ هاي جينکو داراي دو لوب، فاقد رگبرگ مياني و بطور غير عادي کنگره دار هستند. رگبرگ ها مکررا منشعب مي شوند و بعضي از آن ها در هم ادغام مي گردند. اين گياه دو پايه بوده و اسپورانژيوم هاي آن روي شاخه هاي کوتاه تشکيل مي شوند. ميکرواسپورانژيوم ها با آرايش نگيني يا تسمهاي به تعداد 3 تا 6 عدد بر روي شاخه قرار گرفتهاند و هر يک مانند يک محور نوساني پرچم هاي زيادي را که نزديک بهم مرتب شدهاند، در بر مي گيرند. پرچم در حقيقت يک برآمدگي با پايه کوتاه با 2 تا 4 کيسه گرده است که به صورت طولي شکاف مي خورند. مگاسپورانژيوم ها معمولا به تعداد 1تا 3 عدد به صورت افراشته بر روي شاخه قرار مي گيرند و هر يک شامل يک شاخه بلند هستند که يک تخمک را در هر سمت خود نگه مي دارد. تخمک بدون پايه و صاف بوده و در پايه داراي يقه مي باشد و برهنه است. ميوه ي جينکو شفت مانند با گوشت نارنجي است که يک درون بر چوبي را مي پوشاند. ميوه هاي جينکو در پاييز در هنگام افتادن مقادير زيادي بوتيريک اسيد توليد مي کنند که سبب ايجاد بوي نامطبوع و زنندهاي مي شود. . 
نقش جنگلها
تعریف اول
جنگل ناحیهای که از درختهای انبوه پوشیده باشد را جنگل مینامند. در جنگل طبیعی معمولاً درختان کوچک و بزرگ وتنومند بطور نامنظم وهمچنین علفهای خودرو فراوانند.
جنگل مجموعه ای است از درختان، درختچه ها، پوشش گیاهی، جانوران و میکروارگانیسم ها (قارچها، باکتریها و ویروسها) که به همراه عوامل طبیعی غیر حیاتی مانند خاک، آب، دما، باد و ... محیط و رویشگاه (Habit) مشخص و معلومی را به وجود آورده اند.
جنگلها در تمام نواحی زمین که قابلیت رشد درخت در آنها وجود دارد و از نظر ارتفاع در زیر خط درخت قرار دارند یافت میشوند، مگر اینکه بارش باران در آنجا کم بوده، یا تناوب آتش سوزیهای طبیعی زیاد باشد. جنگلها عمدتاً شامل تعداد زیادی از گونههای درختان با ارتفاع مختلف میباشند، و در کنار اینها درختچهها و درختان جوان رشد میکنند، که سبب استفاده بهینه از نور آفتاب میشود. یک جنگل به شکل طبیعی اش، محل زندگی بسیاری از جانوران و گونههای گیاهی میباشد، و زیست توده آن در هر واحد سطح، در مقایسه با بیشتر زیست بومها زیادتر میباشد. از دیدگاه بومشناختی، ممکن است یک جنگل از یک درختزار متمایز باشد. جنگل کم و بیش، سایبانی متراکم دارد، و شاخ و برگ درختان به هم میرسند یا این که در هم تنیده میشوند؛ یک درختزار عمدتاً سایبان بازی دارد، که مقداری نور خورشید از بین درختان نفوذ میکند.
عوامل زیستی و غیر زیستی رویشگاههای جنگلی با تأثیرات متقابلی که بر هم می گذراند، سبب برقراری و تداوم سیکل حیاتی در جنگل می شوند به عبارتی دیگر این تأثیرات دینامیک سبب ایجاد مراحل و فازهای تحولی در جنگل می شود. جوامع جنگلی گوناگون در نتیجه تأثیرات متقابل عوامل حیاتی و غیر حیاتی بر هم در طی دوران بسیار طولانی که به میلیونها سال قبل بر می گردد؛ توانستهاند بر مبنای ویژگیهای اکولوژیکی و نیازهای زیستی خود، مناطق مختلفی را تحت پوشش خود قرار دهند. به عبارتی دیگر هر گونه گیاهی شرایط اکولوژیکی خاصی را می تواند؛ تحمل کند و بر همین اساس در مناطق مختلف دنیا پوشش گیاهی متفاوتی را شاهد هستیم. به طوری که در عرض های جغرافیایی پایین جنگلهای تروپیکال (مناطق حاره ای) را شاهدیم و با افزایش عرض جغرافیایی به ترتیب گونه های مناطق مدیترانهای، معتدله خزان کننده و در نهایت گونه های سوزنی برگ همیشه سبز (مناطق بوره آل) را می توانیم مشاهده کنیم. اما این وضعیت در برخی مناطق به دلیل تفاوتهایی که در شرایط اکولوژیکی به وجود می آید از جمله شرایط توپوگرافیک (پستی و بلندی)، ادافیک (خاک)، بیوتیک (زیستی)، کلیماتیک (آب و هوا)، ممکن است مغایر با اصول کلی عنوان شده در بالا باشد. به طور مثال در ارتفاعات مناطق تروپیکال (حاره ای) چه بسا گونه های مناطق معتدله و... را شاهد هستیم. اما آنچه را که باید به آن اشاره نمود این است که اجزا اصلی تشکیل دهنده رویشگاههای جنگلی نیز مانند تمام جوامع زیستی در طول حیات خود همواره متأثر از عوامل طبیعی و غیر طبیعی، تحولات گوناگونی را سپری می نمایند.
تخریب جنگل
در جنگلهای طبیعی شروع سیکل تمامی و تحملی در جنگل و به تبع آن روند توسعه و پایداری در اکوسیستمهای جنگلی همراه با مرحله تحولی «تخریب» همراه است. بنابراین یک درخت جنگلی پس از رسیدن به سن دیر زیستی فیزیولوژیک، یعنی زمانی که اندامهای مختلف یک درخت جنگلی در نتیجه کهولت سن و پیری، دچار نارسایی شدند، در نتیجه اختلالاتی که در فعالیتهای بیولوژیکی گیاه حادث می شود، که نماد ظاهری آن خشک شدن شاخه ها و اندامهای قسمتهای هوایی درخت (تاج)، کوچک شدن سطح تاج پوشش درخت، پوسیده و توخالی شدن تنه در اثر حمله آفات و بیماریها خواهد بود. در چنین شرایطی با حدوث یک باد سنگین و با بارش سنگین نزولات جوی (بخصوص برف)، ایجاد زلزله، صاعقه، زمین لغزش و سایر عوامل تخریب طبیعی، درختان مزبور افتاده و در نتیجه حرفه هایی در تاج پوشش جنگل ایجاد می شود که در واقع روندهای تحولی در جنگلهای دست نخورده (جنگل بکر) از همین نقطه آغاز می شود. (دلفان اباذری ۱۳۸۱). این مرحله تحول می تواند به طور نسبی طولانی (در یک سیکل طبیعی) و یا کوتاه مدت (در نتیجه حدوث عوامل غیر مترقبه طبیعی) باشد (Emborg و همکاران ۲۰۰۰). به دنبال ایجاد حفره در توده های جنگلی و تابش نور بر عرصه رویشگاه با مساعد بودن شرایط رویشگاهی و وجود بذر مناسب (به لحاظ کمی و کیفی)، گروههای زادآوری به تدریج حفره های موجود را پوشش می دهند که این مرحله از تحول را تحت عنوان «مرحله تحولی تجدید حیات» نامیده می شود. گروههای زادآوری به مرور زمان و در نتیجه رقابت بین آنان بر میزان رشد قطری و ارتفاعی خود می افزاید و در این مرحله تعداد قابل توجهی از نهالها مغلوب واقع شده و به تدریج حذف می شوند. ولی پایه های موجود بر میزان رشد خود همچنان خواهند افزود، این مرحله را در اصطلاح«مرحله تحولی صعود و افزایش رشد» یا «مرحله تحولی تشکیل توده» نامیده می شود. توده های جوان تشکیل شده در حفره ها، در مراحل اولیه به صورت یک جنگل جوان نسبتاً همسال به نظر می رسند که در اصطلاح تحت عنوان «فاز جنگل جوان» نامیده می شوند. در این توده ها به تدریج برخی از پایه ها که از شرایط رویشگاهی مطلوب تری مانند نور، رطوبت، خاک، جهت و ... بهره مند هستند از نظر رشد قطری و ارتفاعی از سایر پایه ها پیشی گرفته و ضمن ایجاد تفاوت آشکوب، تفاوتهایی نیز از نظر قطر نمایان می سازند. در این مرحله جنگل دارای ساختار پلکانی خواهد بود و به عبارت دیگر درختان با قطر و ارتفاع متفاوتی در عرصه جنگل دیده می شوند که در اصطلاح این وضعیت را تحت عنوان «فاز تک گزیده» می توان نامگذاری نمود. با عبور از این مرحله و به تدریج درختان موجود در توده جنگلی به یک ساختار مشخصی می رسند که در آن درختان موجود دارای ارتفاع نسبی برابر (یک آشکوبه) و از نظر قطری نیز نزدیک به هم هستند. در این وضعیت جنگل به ظاهر به توده جنگلی همسال نزدیک است که از آن تحت عنوان «جنگل همسال دروغین» نیز اسم برده می شود، که این مرحله تحت عنوان «مرحله تحولی اپتیمال» نامگذاری می شود. تحولات در جنگل چنانچه تحت مداخلات شدید انسانی قرار نگیرد در جنگلهای طبیعی شمال ایران در یک سیکل طبیعی حدود ۲۰۰ تا ۲۵۰ سال به درازا می کشد (دلفان اباذری ۱۳۸۱ و Korpel 1995). اما در جنگلهایی که تحت مدیریت قرار می گیرند، دخالتهای علمی سبب آن می شود که طول هر یک از این مراحل تحولی را کوتاهتر نموده و در ضمن ارزش های تولیدی درختان جنگلی را نیز افزایش می دهند.] نمونهها
در طول ساحل غربی آمریکای شمالی، آب و هوای مرطوب و معتدل، جنگلهای کاج بارانی را که از آلاسکا تا شمال کالیفرنیا امتداد یافتهاند بوجود آورده است. این جنگل منحصر به فرد، مدتهای مدید در معرض تهدید بوده است زیرا میتوان از درختانش برای سوخت و کاغذ سازی استفاده کرد. حدود ۹۰ درصد ازجنگلهای اولیه اکنون کاملاًَ از بین رفتهاند. گرچه جنگلهایی که درختانشان قطع شدهاند معمولاَ دوباره کاری میشوند، اما رستنی های جدید، حیات وحش کمتری را نسبت به جنگلهای اولیه در خود پناه میدهند.
جنگل ها می توانند با ایجاد سایه باعث تاخیر در ذوب شدن برف ها شود و یا با ایجاد مانع در انباشتگی برف ، رد تداوم آب شدن برف ها تاثیر گذار باشد. مدیران جنگل می توانند از یان خصوصیت در کنترل رواناب بهاره متناسب با نیازهای آبی کشتزارهای مجاور جنگل بهره بگیرند. بعضی از جنگل های مناطق شمالی امریکا طوری مدیریت می شوند تا بتواند تجمع مقدار برف را افزایش دهند بدین معنی که درختان را با توجه به وضعیت پستی و بلندی منطقه و جهت وزش بادهای غالب ، برش می زنند.
اندازه گیری مقدار برف کاری است مشکل ، اما در آبخیز های مناطقی که میزان بارش در آن زیاد است لازم است مقدار برف روی زمین با عمق برف پشته و مقدار آب تولید شده از آن را بدانیم . در این مناطق ریزش برف 70-80% مقدار بارش سالیانه را تشکیل می دهد. این وضعیت سبب ابداع روش های ویژه ای برای اندازه گیری و اداره ی برف پشته شده است. جنگل بانان در امر اندازه گیری و مدیریت برف پشته وظیفه ی مهمی به عهده دارند زیرا مناطق برف گیر اغلب جنگلی است و گفته می شود که تقریبا 75% آب مورد نیاز مناطق امریکای شمالی از این اراضی جنگلی برف گیر تامین می کند.
منابع آبی –جنگلی در ایران و جهان
بر اساس آمارهای ارائه شده از طرف سازمان هواشناسی جهان , حجم کل آب دنیا 1.4 میلیارد متر مکعب است. از این مقدار 2.5 درصد را آب شیرین تشکیل می دهد که تقریبا معادل 35 متر مکعب می باشد. بخش عظیمی از این آب شرب در سیستم چرخه ی آب به صورت تبخیر به هوا بر می گردد و فقط 41000 کیلومتر مکعب آب باقی می ماند که معادل 35 متر مکعب است. بیشترین قسمت این آب به صورت آب هرز هدر می رود و چیزی حدود 1000کیلو متر مکعب به صورت آب شیرین مصرفی دنیا در کشاورزی ،صنعت و مصارف شهری مورد استفاده قرار می گیرد.این آمار گویای این مطلب که اگر کل آب موجود دنیا به اندازه یک بشکه 200 لیتری فرض شود . آ ب قابل استفاده ساکنین زمین از آن فقط CC20خواهد بود. به طوری که 275میلیارد متر مکعب آب موجود در کشور ناشی از نزولات جوی و ورود آبهای خارج از کشور ، سهم آب شیرین مصرفی بخش های صنعت ، کشاورزی و شهری حدود 40 میلیارد متر مکعب است. آمارهای فوق بیانگر میزان هدر رفتن آب شیرین و مصرفی در سطح این کره ی خاکی است. به طوری که اکثر کشورهای دنیا از جمله کشور خودمان با مسئله ی بحران آب به صورت جدی مواجه هستند. لازم به ذکر است که منظور از بحران آب کمبود آب نیست بلکه مسئله تنش آبی مطرح است. متوسط نیاز سرانه هر نفر در سال 800 متر مکعب است که تا سال 2050 میلادی به 1150 متر مکعب خواهد رسید. بر اساس نوعی تقسیم بندی که در سال 1933 توسط خانم فالکن مارک صورت گرفت و مورد تائید سازمان کشاورزی و خوار بار جهانی (FAO) وابسته به سازمان ملل متحد نیز واقع شد، کشور های دنیا بر اساس تنش آبی به سه دسته تقسیم بندی می شوند:
1- کشورهای بدون تنش ( با سرانه ی بیش از 1000 متر مکعب در سال)
2- کشورهای با تنش آبی مزمن ( با سرانه ی بیش از 500 تا 1000متر مکعب در سال)
3- کشورهای با تنش آبی مطلق (با سرانهی زیر 500 متر مکعب در سال)
بر اساس این تقسیم بندی ، ایران در حال حاضر در دسته ی (ب) قرار داردو در سال 2050 میلادی به دسته ی (ج) ملحق خواهد شد.
جنگل ها با توجه به اثرات و نقش های انکار ناپذیری که در نظام هیدرولوژیکی زمین دارند می توانند نقش ارزنده ای در جلوگیری از هرز رفتگی منابع آبی داشته باشند. جنگل های دنیا با سطحی معادل 3.5 میلیارد هکتار که 26% از سطح خشکی ها را در بر می گیرند، به سهم خود در جهت حفظ منابع آبی دنیا موثر بوده و بهینه نمودن این اثر می تواند مورد توجه جدی باشد ، چناچه در کشورهایی نظیر امریکا و استرلیا سالهاست بر روی این مسئله کار شده است و هیدرولوژیست های جنگل با استفاده از تکنیک های مهندسی گام های موثری در این زمینه برداشته اند. درایران نیز جنگل ها با سطحی حدود 12.4 هکتار که حدود 7.4% از خاک کشورمان را تشکیل می دهند.
کلیه ی اثراتی که جنگل ها و بوته زارها بر روی آب و هوا ، گردش آب ، فرسایش خاک، سیلابها ، حاصلخیزی خاک، فیزیک دمای ماده و شدت اندازه ی حرکت آنها در بیوسفر جنگلی می گذارند( ا زنوک تاج درختان تا انتهای ریشه) را هیدرولوژی جنگل گویند.
دو مشکل عمده در اندازه گیری بارندگی وجود دارد که هیچ کدام از آنها به طور کامل برطرف نشده است. اولین مشکل نبود دستگاه اندازه گیری دقیق و دومین مشکل نصب و به کارگیری دستگاه مورد نظر است. اولین مشکل را اشتباه دستگاه اندازه گیری و دومین مشکل را اشتباه در نمونه برداری می گویند.
این اشتباهات در اثر وجود موانع ، صعود هوا برای دامنه ها و بالاخره وجود بادهای ویژه در مناطق باز و کم وسعت جنگلی حادث می شود. طبق مطالعات آماری توده های هوایی که ایجاد بارندگی می نمایند به طور متوسط 26 کیلو متر مربع وسعت دارند لذا اگر از نظر اقتصادی امکان پذیر باشد رد هر 26 کیلومتر مربع حداقل می بایست یک دستگاه اندازه گیری نصب شود. اندازه گیری بارش در مناطق جنگلی و اطراف آن مشکلات عمده ای در بردارد. معمولا دستگاه ها در مناطقی نصب می گردد که به قدر کافی باز شده اند به طوری که هیچ گونه تاج پوششی بین زاویه ی45 درجه حادث از محل محور دهانه دستگاه وجود نداشته باشد و نیاز به باز کردن اطراف دستگاه ها در مناطق پر شیب کوهستانی بقدری وسیع است که عملا این کار غیر محتمل می گردد. بعضی ا زکارشناسان هیدرولوژی جنگل پیشنهاد کرده اند که دستگاها را روی میله های بالاتر ا زتاج پوشش درختان قرار دهند اما این وضعیت اثر جریان های باد را به طور شدیدی در دهانه باران گیر دستگاه افزایش می دهد . باز کردن جنگل در اطراف دستگاه تا اندازه ای عنوان یک حفاظ را دارد و معمولا برآورد قابل قبولی را از کل باران به دست می دهد.
پوشش گیاهی به ویژه در جنگل ها اثرات مهمی در توزیع و پراکنش در طی ریزش دارد. کل بارش به سه طریق پراکنده می گردد:
1- قطراتی از باران که به وسیله ی شاخ و برگ درختان دریافت می شود برگاب نام دارد.
2- قطراتی را که بدون برخورد به اندام درختان می گذرند و یا از تاج پوشش آنها به زمین می ریزند میان گذر نام دارند.
3- آن قسمت از باران را که به وسیله ی شاخ و برگ درختان و ساقه ی آنها جمع آوری می شود و به زمین می رسند ساقاب نام دارند.
میان گذر و ساقاب مقدار خالص باران را نشان می دهند که بستگی به مقدار باران ، گونه ی گیاهی و فصل سال دارد. در مناطق جنگلی خالص بارش ممکن است از صفر درصد در باران های خفیف تا بیش از 95% مقدار بارش ناخالص ، در باران های شدید تغییر کند.
پيچيدگي تحولات و متغيرهاي انساني و غيرمنتظره بودن عوامل محيطي واقتصاد جهاني تاثيرگذار بر فعاليتهاي كشاورزي از يكسو، و اهميت راهبردي امنيت غذاييو مقابله با فقر از سوي ديگر، «توسعه كشاورزي» را با چالشهاي عميق و گستردهاي روبهروكرده است. روند فزاينده جهانيشدن تجارت محصولات كشاورزي و رقابت گسترده در اينزمينه كه چارچوب معادلات بازار را دگرگون ساخته است، تمامي اجزاي «صنعت كشاورزي»را دستخوش تحولات اساسي و ساختاري خواهد كرد. تاثير عوامل زيستمحيطي و تغييراتآب و هوايي نيز كه تحولات اساسي را در كشاورزي ايجاد كردهاند، در آينده نزديك به طورحتمي بيشترين تأثير مخرب خود را بر فعاليتهاي كشاورزي خواهد گذاشت. با عنايت بهدو مؤلفه فوقالذكر، در دهه آينده سياستگذاران و پژوهشگران عرصه كشاورزي، به رغمعدم آمادگي، با چالشهاي فزاينده و غيرقابل پيشبيني روبهرو خواهند بود. ● منبع: سایت - ایران و جامعه اطلاعاتی - تاريخ شمسی نشر 01/03/1383 اطلاعات در عرصه كشاورزي و توسعه روستايي نه تنها به عنوان يكي از اصليتريننهادهها و سرمايهها تلقي ميگردد، بلكه كاراترين «عامل ارتقاي بازده» و اثربخشي ديگر منابعتوليد و توسعه به شمار ميآيد. فنآوري اطلاعات به عنوان بسترساز اطلاعرساني شايد بزرگترين فرصت براي پژوهشگران و سياستگذاران بخش كشاورزي محسوب شود.بهرهبرداري از اين «فرصت» كه نيازمند ابزار، دانش و مهارت است، در شرايط كنوني كشور ما يكي از اساسيترين ضرورتهاست. هدف اصلي از اين مقاله بررسي و ارزيابي تواناييها و آمادگيهاي ايران در حركت بهسوي جامعه اطلاعاتي در بخش كشاورزي و توسعه روستايي است. اين مقاله طرح استقرارشبكه نظام دانش و اطلاعات كشاورزي موسوم به پنداكپ را تشريح ميكند كه بمنظوربهرهگيري از فنآوري اطلاعات (سختافزاري و نرمافزاري) در فرآيند توسعه كشاورزي وروستايي از سوي نويسنده ارائه گرديده و در حال اجراست. محورهايي كه در اين مقاله دنبالخواهند شد به اين شرح هستند:
● نويسنده: محمد حسين - عمادي
افزايش توان و آمادگي سياستگذاران، پژوهشگران و دستاندركاران بخش كشاورزي براي درك پيچيدگيهاي فزاينده و ارائه راهحلهاي راهبردي نيازمند شناختي «عالمانه» و«بههنگام» از رويدادهاي جهاني و ديدگاههاي نظري ديگر صاحبنظران است. همچنانكهسرعت چشمگير روند جهانيشدن، در عرصه بازار يك چالش جدي براي بهرهبرداران بخش كشاورزي است. جهانيشدن در عرصه اطلاعات و اطلاعرساني نيز يك فرصت طلايي برايپژوهشگران وسياستگذاران بهمنظور كسب آمادگي وپاسخگويي به چالشهاي فوقالذكرفراهم نمودهاست.
وحشي زعفران با نام گويشي ” جو قاسم “ كه در منابع لغت فارسي با نام ” كركميسه “ ياد شده است ، شباهت هايي تام و تمام با گياه زعفران معمولي دارد .
قديمي ترين اسنادي كه درباره مصرف زعفران به دست ما رسيده ، از دوره شاهان پارس يعني هخامنشيان مي باشد . اين اقبال خوش را داشته ايم كه هخامنشيان فهرست بلند بالايي از انواع مواد مصرفي در آشپزخانه دربار (به تفكيك نوع و مقدار مصرف) را بر روي ستوني مفرغي حك كرده اند . اين كتيبه در جلو اقامتگاه شاه
انواع هورمونهای گیاه اکسینها این هورمون به مقدار کم برای رشد ریشه لازم است و افزایش جزئی آن از رشد ریشه جلوگیری میکند. اکسین سبب نسخه برداری RNA از DNA و در نتیجه افزایش سنتز پروتئین میشود. در بسیاری از دو لپهایها رشد جوانههای جانبی به وسیله اکسین متوقف میشود. اکسین همچنین در بازدارندگی فعالیت فصلی کامبیوم آوندی و نمو چوب پسین نقش دارد.
بطور کلی تمام جنبههای مختلف رشد و نمو در گیاهان از رویش دانه تا تشکیل میوه میتوانند تحت تاثیر جیبرلینها قرار بگیرند. اثر تحریک کنندگی جیبرلین در رشد ساقه ، بویژه در ساقههای گیاهان طوقهای ، با افزایش ابعاد یاخته و تعداد آن آشکار میشود. جیبرلینها به مقادیر مختلف در همه بخشهای گیاه وجود دارند. ولی بیشترین مقدار آنها در دانههای نارس دیده شده است. بطور کلی رویش دانه در نتیجه تغییر واکنشهای متابولیسمی از صورت کاتابولیسمی به آنابولیسمی حاصل میشوند و جیبرلین باعث افزایش فعالیت و یا سنتز گروه ویژهای از آنزیمها میگردد که متابولیسم قطعات 2 کربنی را تغییر داده موجبات سنتز ترکیبات حد واسط را فراهم میآورد.
سیتوکینینها ابتدا در شیر نارگیل که آندوسپرم مایع است پیدا شدند. اگر به محیط کشت بافت ساقه تنباکو سیتوکینین اضافه شود یاختههای غول پیکر بوجود میآیند یعنی سیتوکینین باعث بزرگ شدن یاختهها میشود. سیتوکینین مصنوعی که بیشتر در تحقیقات بکار میرود، کینتین نام دارد. مجموع کینتین و اسید اندول استیک سبب تسریع تقسیم یاختهای و در نتیجه تولید یاختههای بیشمار میشود. سیتوکینینها در چیرگی راسی (تسلط انتهایی) دخالت دارند با وارد کردن این هورمون در محل جوانهها از رشدشان جلوگیری میشود. نقش دیگر سیتوکینینها جلوگیری از پیری برگهاست.
اکسین در تراکم معین سبب تولید مقدار زیادی اتیلن در گیاه میشود. هنگامی که پیری برگ آغاز میشود اتیلن تنظیم کننده اصلی ریزش برگ است این گاز سبب تسریع در سنتز آنزیم سلولاز و آزاد شدن آن میشود. این آنزیم دیوارههای یاخته را از بین میبرد. اگر پیش از آغاز پیری برگ اکسین به آن اضافه شود، از پیری برگ جلوگیری میگردد. ولی پس از تشکیل لایه ریزش ، اکسین ریزش برگ را با تحریک تولید اتیلن ، تسریع میکند اسید آبسیسیک اسید ابسیسیک همچنین از تاثیر جیبرلین بر تولید جوانهها جلوگیری میکند و این بازدارندگی بوسیله سیتوکینین برگشت پذیر است. اسید ابسیسیک علاوه بر تاثیر بر خواب جوانه و دانه و جداشدن برگ و میوه از گیاه بر رشد گیاه و تشکیل گل نیز اثر بازدارنده و یا گاهی محرک دارد. این ماده بر رشد قسمتهای مختلف بسیاری از گیاهان اثر بازدارنده دارد و اثر ترکیبات طبیعی محرک رشد را خنثی میکند
فراوانترین اکسین طبیعی اسید اندول استیک است. مناطقی از گیاه که فعالیتهای رشد و نمو در آنها شدید است معمولا بیشترین مقدار اکسین را تولید میکنند. بدین ترتیب مریستمهای مختلف از جمله مریستم نوک ساقه ، مریستم نوک ریشه و کامبیومها سرشار از اکسین هستند. اکسینها علاوه بر تاثیری که در افزایش طول یاخته دارند، در کنترل ریزش پاییزی برگها و میوهها ، جلوگیری از رشد ریشههای نابجا ، رشد گل و میوه در بسیاری گیاهان دخالت میکنند.
جیبرلینها
پژوهشگران ژاپنی هنگام پژوهش بر روی نوعی بیماری قارچی برنج که باعث دراز شدن غیر طبیعی گیاه نورسته میشود جیبرلینها را کشف کردند. این قارچ مادهای به نام جیبرلین A را ترشح میکند که وقتی آن را روی بوتههای سالم برنج بپاشند، در آنها هم نشانه چنین بیماری مشاهده میشود. جیبرلین A مخلوطی از شش نوع ترکیب شیمیایی کاملا متمایز است. تاکنون در حدود 84 نوع جیبرلین متفاوت بطور طبیعی در گیاهان شناخته شدهاند. مهمترین اثر جیبرلینها در افزایش طول ساقهها است. جیبرلینها همچنین سبب تمایز یاختهای میشوند. در گیاهان چوبی ، جیبرلینها سبب تحریک کامبیوم آوندی جهت تولید آبکش پسین میشوند
سیتوکینینها
سیتوکینینها شامل گروهی از ترکیبات محرک رشد هستند که فرآیند تقسیم را در یاختهها تحریک میکنند. سیتوکینینها در تمام مراحل رشد گیاهان دارای نقش هستند این ترکیبات بر روی متابولیسم از جمله فعالیت آنزیمها و بیوسنتز مراحل رشد تاثیر میگذارند و همچنین در ظهور اندامکها و انتقال مواد غذایی در گیاهان موثر بود و مقاومت گیاه را نسبت به عواملی مانند پیری ، آلودگیهای ویروسی و علفکشها و همچنین دمای پایین افزایش میدهند.
اتیلن
اتیلن از لحاظ آن که به حالت گاز است یک هورمون غیر معمولی است. در اوایل قرن نوزدهم ، پرورش دهندگان میوه کوشیدند تا رنگ و طعم مرکبات را با قرار دادن آنها در اتاقی که با بخاری زغال سنگی گرم میشد مرغوبتر کنند. مدتها تصور میشد که گرما سبب رسیدن میوه میشود. سپس پژوهشهای فراوان نشان داد که در حقیقت فرآوردههای کروسن سبب رسیدن میوه ها میشوند. از بین این فرآوردهها ، گاز اتیلن ، گاز بسیار فعال تشخیص داده شد. به دنبال آن دانسته شد که اتیلن بوسیله گیاهان هم تولید میشود. این گاز قبل از رسیدن میوهها در گیاه تولید میشود و مسئول تغییرات رنگ ، بافت و ترکیبات شیمیایی هنگام رسیدن آنهاست.
این هورمون سبب خواب گیاه میشود. آغشته کردن جوانههای رویشی به اسید آبسیسیک آنها را به جوانههای زمستانی تبدیل میکند. بدین ترتیب که این اسید بیرونیترین برگهای مریستمی را به پولک مبدل میسازد. این هورمون در دانههای بسیاری از گونههای گیاهی وجود دارد و سبب خواب دانه میشود. اسید ابسیسیک سبب بسته شدن روزنهها به هنگام کم آبی میشود تا از تعرق جلوگیری کند. بدین سبب این هورمون به عنوان محافظ گیاه در مقابل شرایط نامساعد محیطی شناخته شده است.
گردو
کاربرد بیوتکنولوژی در باغبانی :
با افزایش جمعیت در دنیا، نیاز به افزایش تولید میوه و سبزى نیز به همان نسبت وجود دارد. چگونه مى توان این نسبت را متوازن نمود و تولیدات باغبانى را با افزایش جمعیت، افزایش داد؟ تکنیک هاى سنتى به نژادى گیاهان، پیشرفت هاى قابل توجهى را در اصلاح ارقام با پتانسیل بالا به وجود آورده اند ولى این تکنیک ها قادر نیستند میزان تولید میوه ها و سبزى ها را نسبت به افزایش تقاضا براى این محصولات در کشورهاى در حال توسعه بالا ببرند. لذا یک نیاز فورى به استفاده از بیوتکنولوژى براى سرعت دادن به توسعه برنامه هاى اجرایى احساس مى شود. ابزارهاى بیوتکنولوژى در تمام برنامه هاى به نژادى محصولات باغبانى با اصلاح ارقام جدید گیاهى، مهیا نمودن مواد مناسب کشت، حشره کش هاى انتخابى موثرتر و کودهایى با کارایى بالاتر، مورد استفاده و نیاز هستند. اکثر میوه ها و سبزى هاى موجود در بازار کشورهاى توسعه یافته، به صورت ژنتیکى دستکارى شده اند. بیوتکنولوژى مدرن، طیف وسیعى از موجودات زنده یا مواد حاصل از میکروارگانیسم ها را در ساختن یا تغییر یک فرآورده جهت اصلاح گیاهان یا حیوانات و یا اصلاح میکروارگانیسم هایى براى کاربردهاى خاص در بر گرفته و مورد استفاده قرار مى دهد. بیوتکنولوژى یک جنبه جدیدى از بیولوژى و علوم کشاورزى است که ابزار و راهکارهاى جدیدى را بر حل مشکلات متفرقه تولید غذا در دنیا مهیا مى سازد. عمده ترین کاربردهاى بیوتکنولوژى جهت اصلاح و بهبود محصولات باغبانى عبارتند از:
۱-
کشت بافت.
۲-
مهندسى ژنتیک.
۳-
شناساگرهاى مولکولى.
۴-
مارکرهاى مولکولى.
۵-
تولید و توسعه میکروب هاى مفید
• کشت بافت یکى از کاربردهاى وسیع بیوتکنولوژى در زمینه کشت بافت، به ویژه ریز ازدیادى است. این تکنیک یکى از مهمترین تکنیک هاى مورد استفاده براى ازدیاد غیرجنسى سریع گیاهان در درون شیشه (
In vitro
) به حساب مى آید. تکنیک کشت بافت از نظر زمان و فضاى مورد استفاده براى تولید انبوهى از گیاهان عارى از بیمارى بسیار مقرون به صرفه است. همچنین انتقال منابع با ارزش گیاهى (ژرم پلاسم) از نواحى بومى گیاهان به اقصى نقاط دنیا با کشت بافت میسر و تسهیل شده است. این در حالى است که روش سنتى قادر به پاسخگویى و تامین مواد گیاهى مورد نیاز جهت تقاضاهاى موجود نیست. تولید گیاهان عارى از ویروس با تکنیک کشت مریستم (نقاط رشدى در نوک ساقه و ریشه گیاهان) در اکثر محصولات باغبانى امکان پذیر شده است. تکنیک نجات جنین (رویان) یکى دیگر از کاربردهاى کشت بافت است که به نژادگران گیاهى را ساخته است تا از سقط جنین هاى گیاهى در اثر عوامل مختلف پیشگیرى نمایند. کشت جنین هاى نجات یافته در مراحل مناسب نمو، مى تواند مشکل ناسازگارى پس از تشکیل تخم را حل نماید. این تکنیک در گونه هاى باغبانى مشکل دار بسیار موثر بوده است. اکثر گونه هاى بقولات مناطق خشک به طور موفقیت آمیزى از طریق کشت لپه ها، محور زیرلپه اى (هیپوکوتیل)، برگ، تخمدان، پروتوپلاست، دمبرگ، ریشه، بساک و... باززایى مى شوند. تولید گیاهان هاپلوئید (
n
_ کروموزومى) از طریق کشت گرده یا بساک یکى از کاربردهاى مهم کشت بافت در به نژادى گیاهان است. این تکنیک بسیار سریع بوده و از نظر اقتصادى غیرمقرون به صرفه است. هموزیگوتى کامل نتایج به گزینش فنوتیپ ها براساس خصوصیات کمى و کیفى توارث یافته کمک مى کند و باعث تسهیل در به نژادى، ایزولاسیون موفق، کشت و ترکیب پروتوپلاست هاى گیاهى مى شود و در انتقال نر عقیمى سیتوپلاسمى جهت دستیابى به گیاهان هیبریدقوى، از طریق ترکیب میتوکندریایى بسیار مفید و موثر است و کارایى زیادى در انتقال ژنتیکى در گیاهان دارد. حفاظت درون شیشه اى ژرم پلاسم ها در محیط هاى کشت آماده و روش هاى جایگزین جهت غلبه بر مشکلات مدیریتى منابع ژنتیکى در محصولاتى که به طور غیرجنسى تکثیر مى شوند و گیاهانى که هتروزیگوتى بالایى دارند و ذخیره بذر مناسبى ندارند، از اهمیت زیادى برخوردار شده است. در برخى از محصولات خاص، حفاظت درون شیشه اى، راحت و بسیار موثر است. این تکنیک ها به طور موفقیت آمیزى در مورد محصولات باغبانى به کار گرفته شده و در مراکز مختلف جمع آورى ژرم پلاسم، شناخته شده هستند. ژرم پلاسم درون شیشه اى همچنین تبادل مواد گیاهى عارى از آفت و بیمارى را تضمین نموده و به قرنطینه بهتر آنها کمک مى کند.به نژادگران گیاهى به طور ممتد در حال تحقیق بر روى تغییرات ژنتیکى جدیدى هستند که کارآیى بالایى در اصلاح ارقام جدید دارند. برخى از گیاهان باززایى شدند. از طریق کشت بافت، اغلب تنوع فنوتیپى غیرمعمول و جدیدى را نسبت به فنوتیپ گیاه اصلى و مادرى از خود نشان مى دهند. چنین تنوعى را، تغییرات سوماکلونال (
Somaclonal
) مى نامند که مى تواند قابل توارث و تثبیت باشد و در نسل بعدى دیده شود. همچنین، تغییرات ممکن است اپى ژنتیکى باشند و در تولید مثل جنسى (ازدیاد جنسى) دیده نشوند. تغییرات قابل توارث براى به نژادگرهاى گیاهى بسیار مفید هستند.
• مهندسى ژنتیک در گیاهان مهندسى ژنتیک در سه مرحله اصلى زیر دخالت دارد:
۱-
شناسایى و جدا کردن ژن هاى مطلوب براى انتقال.
۲-
سیستم رهاسازى جهت وارد کردن ژن مطلوب به داخل سلول هاى پذیرنده.
۳-
بیان اطلاعات ژنتیکى جدید در سلول هاى پذیرنده. با استفاده از تکنیک هاى مهندسى ژنتیک، ژن هاى مفید زیادى به داخل گیاهان وارد شده و باعث توسعه گیاهان تغییر یافته ژنتیکى (گیاهان تراریخته) گردیده است. در این گیاهان
DNA
خارجى به طور ثابت الحاق یافته و فرآورده ژنى مناسبى را باعث مى شود. گیاهان تراریخته وسعتى در حدود
۶/۵۲
میلیون هکتار را در کشورهاى صنعتى و در حال توسعه تا سال
۲۰۰۱
به خود اختصاص داده اند. ژن ها براى دستیابى به خصوصیات مفید زیر به داخل محصولات گیاهى وارد مى شوند. مقاومت به علف کش ها: گیاهان تراریخته مقاوم به علف کش ها این امکان را براى کشاورزان به وجود آورده اند که بدون صدمه به گیاه اصلى، جهت از بین بردن علف هاى هرز از علف کش هاى مختلف استفاده کنند. اکثر گیاهان مقاوم به علف کش ها در گیاهانى نظیر گوجه فرنگى، توتون، سیب زمینى، سویا، کتان، ذرت، خردل روغنى، اطلسى و امثال آن به وجود آمده اند. گلیفوسات (
Glyphosate
) یکى از قوى ترین علف کش هایى است که براى طیف وسیعى از گیاهان با نام تجارى رانداپ (
Round up
) در حال استفاده است. گلیفوسات با بلوکه کردن یک آنزیم
۵-
انول پروویل شیکیمات -
۳-
فسفات سنتاز (
EPSPS
) که در بیوسنتز اسیدهاى آمینه حلقوى نظیر تیروزین، فنیل آلانین و تریپتوفان نقش دارد، منجر به از بین رفتن علف هاى هرز مى شود. اسیدهاى آمینه مواد سازنده پروتئین ها هستند. گیاهان تراریخته مقاوم به گلیفوسات که حاوى ژن
EPSPS
هستند به مقادیر زیادى آنزیم مورد نظر را تولید کرده و در برابر اثرات گلیفوسات از خود مقاومت نشان مى دهند. قابل ذکر است که این علف کش یک علف کش عمومى است و تمام گیاهان را از بین مى برد. تعدادى از آنزیم هاى سم زدا در گیاهان و میکروب ها شناسایى شده اند از جمله آنزیم گلوتاتیون _ اس _ ترانسفور (
GST
) در ذرت و گیاهان دیگر، اثرات سمى علف کش بروموکسینیل (
Bromoxynil
) را خنثى مى کند و همچنین آنزیم فسفینوتریسین استیل ترانفسفراز (
pat
) که اثرات سمى علف کش
PPT
(ال _ فسفینوتریسین) را خنثى مى کند. با گرفتن ژن
ban
از
klebsiella
و ژن
bar
از قارچ هاى استرپتومیست (
Strepotomyces
) و انتقال آنها به سیب زمینى، چغندر قند، سویا، کتان و ذرت، گیاهان تراریخته اى حاصل شده اند که به علف کش ها مقاوم اند. گیاهان تراریخته، زحمت و هزینه مبارزه با علف هاى هرز را براى کشاورز کاهش داده و باعث افزایش عملکرد محصول مى گردند. مهندسى مقاومت به پاتوژن ها (عوامل بیمارى زا): ویروس ها مهم ترین و خطرناک ترین عوامل بیمارى زاى گیاهى بوده که به طور قابل توجهى عملکرد محصولات باغبانى را کاهش مى دهند. راهکارهایى با استفاده از پوشش پروتئینى ویروس ها و
RNA
ماهواره اى جهت کنترل آلودگى هاى ویروسى به کار گرفته شده است. ویروس ها موجودات ذره بینى متشکل از اسیدهاى نوکلئوئیک (
RNA DNA
) هستند که در یک پوشش پروتئینى محصور بوده و قادر به تکثیر زیاد در داخل سلول میزبان هستند. استفاده از پوشش پروتئینى ویروس به عنوان یک عامل قابل تغییر جهت تولید گیاهان مقاوم به ویروس یکى از دستاوردهاى مهم بیوتکنولوژى گیاهى است. ژن مسئول ساخت پوشش پروتئینى از ویروس موزائیک توتون (
TMV
) به عنوان یک ویروس با
RNA
رشته اى مثبت به گیاه توتون انتقال داده شده و آن را مقاوم به ویروس
TMV
کرده است. استفاده از ژن مقاوم به پروتئین
nucelocapsid
در گیاهانى نظیر گوجه فرنگى، توتون، کاهو، بادام زمینى، فلفل و گل هاى زینتى مانند حنا، گل ابرى و داوودى جهت مقاومت به ویروس لکه پژمردگى گوجه فرنگى معرفى شده است. استفاده از
RNA
ماهواره اى (
SATRNA
) برخى گیاهان تراریخته را به ویروس موزائیک خیار (
CMV
) مقاوم کرده است. گیاهان تراریخته مقاومى نیز در برابر ویروس موزائیک یونجه، ویروس
x
سیب زمینى، ویروس تانگروى برنج، ویروس جغ جغى توتون و ویروس لکه حلقوى خربزه درختى (پاپایا) به وجود آمده اند. در دهه اخیر، ژن هاى مقاومى در شناسایى پاتوژن هاى بیمارى زا معرفى و کلون شده اند. همچنین برخى از مسیرهاى مشخصى که آلودگى پاتوژنى را دنبال مى کنند، مورد شناسایى قرار گرفته اند. برخى ترکیبات ضدقارچ در گیاهان مقاوم به آلودگى هاى قارچى شناسایى و ساخته شده است. راهکارهاى مناسبى جهت توسعه مقاومت به قارچ ها با تولید گیاهان تراریخته حاوى مولکول هاى ضدقارچ نظیر پروتئین ها و سموم توسعه یافته است. ژن کیتیناز (
Chitinase
) گرفته شده از لوبیا، مقاومت زیادى به بیمارى قارچى
Rhizoctonia solani
در توتون و شلغم به وجود آورده است. همچنین این ژن که از باکترى خاکزى
Serratia marcescens
گرفته شده است در گیاه توتون، مقاومت به بیمارى قارچى
Altenaria longipes
که باعث بیمارى لکه قهوه اى مى شود را ایجاد کرده است. ژن استیل ترانسفراز در توتون، مقاومت به بیمارى باکتریایى
Pseudomonas Syringea
را باعث شده است. مقاومت به تنش ها: برخى از ژن ها مسئول ایجاد مقاومت در برابر تنش هایى همچون گرما، سرما، شورى، عناصر سنگین و هورمون هایى گیاهى هستند. مطالعاتى نیز در مورد متابولیت هاى نظیر پروتئین ها و بتائین ها انجام گرفته است که نشان داده اند در مقاومت به تنش ها دخالت دارند. مقاومت به سرمازدگى در توتون با داخل کردن ژن مسئول سنتز آنزیم گلیسرول، فسفات، آسیل، ترانسفراز ایجاد شده است که این ژن از
Arabidopsis
گرفته شده است. برخى گیاهان با سنتز گروهى از مشتقات قندى مشهور به پلى ال ها (مانیتول، سوربیتول و سیون) به تنش هاى خشکى واکنش نشان مى دهند. گیاهانى که داراى پلى ال هاى بیشترى هستند، مقاومت بیشترى به تنش ها دارند. با استفاده از ژنى در باکترى ها که قادر به ساختن مانیتول ها است، این امکان وجود دارد که سطح مانیتول را در گیاهان مقاوم به خشکى بالا برد. کیفیت میوه: میوه هاى گوجه فرنگى که به کندى مى رسند از اهمیت ویژه اى در حمل ونقل برخوردارند. گوجه فرنگى تراریخته با فعالیت کم آنزیم پکتین میتل استواز و مقادیر بالاى مواد جامد محلول و
PH
بالا، کیفیت فرآورى را افزایش مى دهد. گوجه فرنگى هاى دیررس با استفاده از
RNA
آنتى سنس تولید شده اند که در آنها از سنتز آنزیم هاى دخیل در تولید اتیلن ممانعت مى شود مثل آنزیم
EgAccl
سنتتاز. همچنین با استفاده از ژن دآمیناز که مقدار اسید
۱-
آمینو سیکلوپروپان
۲-
کربوکسیلیک (
ACC
) (پیش ماده سنتز اتیلن) را در میوه کاهش مى دهد، امکان تولید گوجه فرنگى هاى دیررس وجود دارد. این گوجه فرنگى ها از عمر ماندگارى بیشترى برخوردار هستند و همچنین مى توانند مدت طولانى بر روى گیاه باقى بمانند تا تجمع قندها و اسیدها در میوه جهت بهبود طعم آن بالا رود. این گوجه فرنگى ها در کشورهاى اروپایى و آمریکایى در سطوح تجارى گسترده اى در حال تولید هستند. با استفاده از ژن ساکارز فسفات سنتتاز مى توان گوجه فرنگى با ساکارز و نشاسته کم تولید نمود، همچنین با ژن باکتریایى
ADP
گلوکز پیروفسفوریلاز مى توان محتواى نشاسته سیب زمینى ها را به میزان
۲۰
تا
۴۰
درصد افزایش داد. مقاومت به آفات: با وارد کردن ژن بتا اندوتکسین (ژن
bt
) گرفته شده از باکترى
Bacillus thuringiensis
به گیاهانى نظیر کتان، توتون، گوجه فرنگى، سویا، سیب زمینى و... مقاومت به حشرات مضر در این گیاهان ایجاد شده است. این ژن ها، پروتئین هاى کریستاله ضد حشرات را تولید مى کنند که بر روى دامنه وسیعى از سخت بالپوشان، بى بالپوشان و دو بالپوشان اثر دارد. این کریستال ها در داخل بدن لارو حشرات به صورت ذرات قلیایى در داخل پروتوکسین هاى انفرادى با وزن مولکولى
۱۳۳
تا
۱۳۶
کیلووالتون تشکیل مى شوند. این پروتئین هاى کریستالى ضدحشرات در طول دوره رشد رویشى سلول ها تولید مى شوند و اثرات زیادى بر کنترل حشرات دارند. نر عقیمى و تجدید بارورى: این تکنیک در تولید بذر هیبرید بسیار مفید مى باشد. گیاهان تراریخته با ژن هاى نر عقیم و تجدید کننده بارورى در شلغم ایجاد شده اند. این تکنیک تولید بذر هیبرید، بدون اخته کردن دستى گل هاى نر را تسهیل مى نماید و گرده افشانى را در ذرت کنترل مى کند. در سال ،
۱۹۹۰
ماریانى (
Mariani
) و همکاران در بلژیک با موفقیت یک ساختار ژنى را که داراى محرک خاص دیگرى بود از ژن
TA29
توتون گرفتند و ژن ریبونوکئاز را در باکترى باسیلوس (ژن بارناز) توالى یابى کرده و در تولید گیاهان تراریخته شلغم به کار گرفتند. با این عمل و با بیان ژن انتقال یافته از تولید گرده نرمال جلوگیرى شده و منجر به نر عقیمى مى شود.
• شناساگرهاى مولکولى کاوشگر هاى اسید نولکئیک: امروزه با استفاده از کاوشگر هاى
CDNA
مى توان بیمارى هاى گیاهى را قبل از بروز علائم شناسایى کرد. کاوشگر، توالى هاى اسیدنوکلئیک پاتوژن هستند که ارگانیسم هاى با مارکرهاى ویژه را تولید مى کنند. کاوشگرهاى
CDNA
به نواحى خاصى از پاتوژن ها فرستاده شده و با استفاده از تکنیک هاى استاندارد
DNA
نوترکیب مى توان آنها را تولید کرد. پادزهرهاى تک کلونى
• مارکرهاى مولکولى استفاده از مارکرهاى مولکولى جهت گزینش صفات زراعى، کار را براى به نژادگرایان گیاهى آسان ساخته است. این امکان به وجود آمده است که گیاهان را براساس صفات مختلف یا مقاومت به بیمارى ها در مراحل مختلف رشد و نمو، گروه بندى کنیم. استفاده از
RFLP
چند شکلى طولى قطعات برشى)،
RAPD (DNA
) چند شکلى تکثیر شده تصادفى)،
AFLP
(چند شکلى طولى قطعات تکثیر شده) و مارکرهاى ایزوآنزیم در به نژادى گیاهان، فراوان به چشم مى خورد. مارکرهاى
RFLP
براى مارکرهاى مورفولوژیکى و ایزوآنزیم ها مفید بوده، چون تعداد آنها فقط توسط اندازه ژنوم محدود مى شود و آنها تحت تاثیر شرایط محیطى قرار نمى گیرند. نقشه هاى مولکولى در حال حاضر براى برخى از گیاهان زراعى نظیر ذرت، گوجه فرنگى، سیب زمینى، برنج، کاهو، گندم و گونه هایى از کلم ها وجود دارد. مارکرهاى
RFLP
کاربردهاى زیادى دارند که مى توان به شناسایى ارقام، شناسایى مکان هاى ژنى، صفات کمى، آنالیز ساختار ژنوم، داخل کردن ژرم پلاسم و کلون سازى براساس نقشه، اشاره کرد.
RFLP
به عنوان ابزارى براى شناسایى مورد استفاده قرار مى گیرد چون در مقایسه با
APD
قدرت ترمیم و بازسازى دارد. ریزماهواره ها یا مارکرهاى تکرارشونده توالى ساده (
SSRS
) نیز استفاده گسترده اى در ژنوتیت سازى، نقشه ژنى و آنالیزه ژنى دارند.
• تولید مایه زن هاى میکروبى استفاده بى رویه و بدون احتیاط از کودها و سموم شیمیایى براى تولید محصول و کنترل حشرات و آفات، منجر به آلودگى محیطى و از بین بردن حاصلخیزى و سلامت خاک و توسعه مقاومت در برخى حشرات و مشکلات بقایاى سموم شده است. لذا یک توجه جهانى به استفاده از کودها و آفت کش هاى زیستى مطمئن در مدیریت تلفیقى تغذیه و سیستم هاى مدیریت آفات وجود دارد. کودهاى زیستى، میکروارگانیسم هایى هستند که نیتروژن اتمسفر را تثبیت کرده و یا فسفر تثبیت شده را در خاک به صورت محلول درآورده و عناصر غذایى را بیشتر در اختیار گیاه قرار مى دهند. استفاده از میکروارگانیسم ها به عنوان کود، مزایاى زیادى دارد از جمله کم هزینه بودن آنها، غیرسمى بودن براى گیاهان، آلوده نکردن آب هاى زیرزمینى و اسیدى نکردن خاک و مناسب براى رشد گیاه. ریزوبیوم ها، میکروارگانیسم هایى هستند که بر روى ریشه گیاهان بقولات (حبوبات) گره هایى را ایجاد مى کنند و توسط آنها نیتروژن اتمسفر را تثبیت کرده که این نیتروژن سپس به آمونیوم و بعد به اسیدهاى آمینه در سلول گیاهى تبدیل مى شود. مایه زنى خاک با این باکترى ها به کاهش مصرف کودهاى نیتروژنه اضافى به خاک کمک مى نماید. باکترى هاى حل کننده فسفر نیز گروه دیگرى از میکروارگانیسم ها هستند که فسفر غیرمحلول خاک را به صورت محلول درآورده و آن را به راحتى در اختیار گیاه قرار مى دهند. میکوریزا به همزیستى بین قارچ هاى غیر بیمارى زا و ریشه گیاهان گفته مى شود. میکوریزا عناصر غذایى را از لایه هاى عمیق تر خاک در اختیار گیاهان قرار مى دهد و با مایه زنى آنها به استقرار و رشد بهتر گیاهان مى توان کمک کرد. اکثر میوه ها نظیر خربزه درختى، انبه، موز، مرکبات و انار که وابسته به این رابطه هستند، با مایه زنى این قارچ ها، فسفات و عناصر غذایى بیشترى در اختیار این میوه ها قرار مى گیرد. این اجتماع میکوریزاها، همچنین به مقاومت گیاهان در برابر حمله بیمارى ها کمک کرده و از طرفى خصوصیات خاک را نیز بهبود مى بخشد. تغییر ژنتیکى میکروب ها: با استفاده از تکنیک نوترکیبى
DNA این امکان فراهم شده است که به طور ژنتیکى، مى توان نژادهاى مختلف این باکترى ها را دستکارى نمود و میکروب هایى سازگار با شرایط محیطى مختلف و نژادهایى با خصوصیات و ظرفیت رقابت و گره زایى بهتر تولید نمود. آفت کش هاى زیستى، ارگانیسم هاى بیولوژیکى هستند که مى توانند همانند آفت کش هاى شیمیایى براى کنترل آفات مورد استفاده قرار گیرند. این آفت کش ها جایگاه خود را در کشاورزى، باغبانى و برنامه هاى سلامت عمومى جهت کنترل آفات، پیدا نموده اند. آفت کش هاى زیستى مزایاى زیادى دارند. آنها در کنترل آفات به صورت اختصاصى عمل نموده و براى ارگانیسم هاى غیرهدف نظیر زنبورها و پروانه ها مضر نیستند. این آفت کش ها براى انسان و احشام ضررى نداشته و در داخل زنجیره غذایى توزیع نشده و از خود بقایایى باقى نمى گذارند. برخى از آفت کش هاى میکروبى مورد استفاده براى کنترل حشرات، گونه هایى از Bacillus thuringiensis هستند که براى کنترل حشرات گوناگون مورد استفاده قرار مى گیرند. خصوصیت حشره کشى این باکترى ها به علت تولید کریستال هاى پروتئینى در دوره تخم ریزى است. این پروتئین ها سموم معده هستند که خاصیت ضدحشره دارند. سموم Bt همچنین قادر به از بین بردن نماتودهاى گیاهى مى باشد. گسترش و استفاده تجارى بیوتکنولوژى گیاهى، یک نشانه مهم براى اندازه گیرى بقاى این تکنولوژى جدید مى باشد. کشاورزان کوچک و کم درآمد مى توانند از تکنولوژى کم هزینه تر مانند استفاده از کودهاى زیستى و آفت کش هاى زیستى استفاده نمایند برعکس کشاورزان مایه دار که از تکنولوژى مدرن و پرهزینه بهره مى برند
McAb
) تکنیک هاى ایمونوشیمیایى، براى شناسایى سریع و دقیق پاتوژن هاى گیاهى بسیار مفید هستند. همچنین از این تکنیک در شناسایى بیمارى هاى گیاهى استفاده مى شود. تکنیک هیبریداسیون (تلاقى)، روش هاى مناسبى را براى تولید هومولوگ ها به وجود آورده است که از لحاظ بیوشیمى اینها به عنوان مواد ایمنولوژیکى تعریف مى شوند که توسط یک لاین سلولى ساده و علیه اپى توپ هاى پادتن ایمن ساز ساخته مى شوند. پتانسیل بالاى
McAbs
در شناساگرهاى پاتولوژى گیاهى ضرورى هستند چون منجر به تولید پادزهرهاى هموژن با فعالیت مشخص به مقادیر زیاد گردید که در مدت زمان طولانى ساخته مى شوند. با این حال تکنولوژى هیبریداسیون یک عمل آزمایشگاهى و پرهزینه است در مقایسه با روش هاى ایمنى سازى استاندارد که به طور گسترده براى شناساگرهاى مولکولى در مقیاس وسیع استفاده مى شوند.