بهره برداری از ظرفیت میکرو‌ارگانیسم‌ها در ارتقا سامانه‌های ژنی گیاهان، یکی از رویکرد‌های موفق در تولید و بهبود عملکرد گیاهان در شرایط سخت محیطی است. در پژوهشی که نتایج آن در قالب یک مقاله علمی بین المللی منتشر شده است، دکتر عسکری و تیم همراه، به بررسی مدلی که حاصل از هم‌کشتی میکروب و گیاه است، پرداخته اند.
۱- ضمن عرض سلام و احترام، لطفاً خودتان را معرفی کنید و مختصری از زمینه‌های فعالیت، سوابق پژوهشی و مرتبه علمی خودتان بفرمایید.
حسین عسکری هستم، عضو هیئت علمی دانشکده علوم و فناوری زیستی که در حوزه عملکرد الگوی شبکه‌های ژنی فعالیت می‌کنم.
۲- در مقاله ای اخیراً به بررسی ریشه گندم تلقیح شده با باکتری Arthrobacter nitroguajacolicus و پاسخ رونویسی به تنش شوری پرداخته اید؛ ضمن معرفی همکاران در این مقاله، در خصوص ضرورت این موضوع و هدف از انجام کار توضیحاتی را بیان کنید.
سرکار خانم دکتر صفدریان که راهنمایی رساله دکتری ایشان را به عهده داشته ام به همراه جناب آقای دکتر نعمت زاده و جناب آقای دکتر شریعت، همکاران تحقیق حاضر بوده اند. بهره برداری از ظرفیت میکرو‌ارگانیسم‌ها در ارتقا سامانه‌های ژنی گیاهان یکی از رویکرد‌های موفق در ارتقا تولید و عملکرد گیاهان در شرایط سخت محیطی است. این مدل که حاصل از هم‌کشتی میکروب و گیاه است، نیاز به تغییر در ساختار ژنتیک گیاه را در شرایط تعریف شده از بین خواهد برد؛ فلذا به عنوان یکی از شاخه‌های کاربردی و مؤثر زیست‌فناوری می‌تواند در برنامه‌های کوتاه مدت بهبود تولید و عملکرد گیاهان نقش آفرین باشد. از طرف دیگر ارتقا تحمل گیاهان هدف با استفاده از ابزار‌های زیستی امکان شناخت مکانیزم القا شبکه ژنی گیاه را فراهم و از این طریق امکان ساخت و فرمولاسیون القا کننده‌های واکنش ژنی در برابر تنش را به کاربر خواهد داد.
۳- لطفاً در رابطه با پیشینه فعالیت صورت گرفته در زمینه تلقیح بذر گیاه با باکتری‌های هالوترانت در داخل و خارج از کشور توضیحاتی را بیان کنید.
در حقیقت به عنوان سنگ بنای زیست‌فناوری، بهره برداری از میکرو‌ارگانیسم‌ها در بهبود و بهینه سازی واکنش گیاهان بسیار عمیق و ریشه دار است. باکتری‌های متعددی در کلاس‌های مختلف عملکردی تاکنون مورد استفاده قرار گرفته اند، اما باکتری‌های مورد بحث که از سویه‌های بومی خاک‌های کشور جدا‌سازی شده اند، به‌عنوان یک کاندیدای مؤثر در معرفی کود‌های بیولوژیک با قابلیت بهبود واکنش گیاه به تنش شوری معرفی شده است.
۴- به‌عنوان صاحب نظر در مورد استفاده از باکتری‌ها و تلقیح با گیاه، مواردی را که از نظر شما باید بدان پرداخته شود بفرمایید.
سبد کالایی کود‌های میکروبی باید بیش از پیش توسعه پیدا کند. این امر مهم منجر به توسعه و فراگیری به کارگیری این سازه‌های زیستی در کشاورزی و ارتقا تولید و سلامت تولیدات کشاورزی از حیث باقی مانده شیمیایی خواهد شد.
۵- ارزیابی تولید اتیلن از گندم ۱۴ روزه تحت تنش شوری مختلف و گندم بدون تلقیح با باکتری، چه تفاوت‌هایی را نشان داد؟
اتیلن به عنوان یکی از ترکیبات القا کننده پیری در بافت‌های گیاهی هم راستا با کاهش رشد و عملکرد گیاه خواهد بود. در فرایند سنتز این هورمون ترکیب کشنده سیانید هیدروژن تولید می‌شود که می‌تواند فرایند تنفسی بافت‌های گیاهی را مختل نماید. هر عاملی که منجر به کاهش بیوسنتز اتیلن خارجی از زمان زیستی و طبیعی خود شود، می‌تواند شبکه ژنی را در گیاه مهار نماید که رشد و پیری حادث خواهد شد.
۶- اثر باکتری A. nitroguajacolicus را بر ویژگی‌های رشد گندم تلقیح شده با آن که در مقاله بدان پرداخته‌اید بیان کنید.
به نظر می‌رسد این باکتری توانسته با دو رویکرد مستقیم و غیر مستقیم بهبود واکنش گیاه به تنش شوری را سبب شود. اول اینکه باکتری به خودی خود تولید‌کننده ترکیباتی است که می‌تواند رفتار گیاه را به ویژه از طریق بهبود شبکه پیام رسانی هورمونی و بهبود فراهمی مواد معدنی بهبود دهد و از طرف دیگر باکتری در تعامل با گیاه قادر است انجام واکنش بهتر را در شبکه ژنی گیاه القا کرده و منجر به بهبود رشد شود.
۷- در مقاله حاضر مقایسه ای بین فنوتیپ گیاهان تلقیح شده و بدون تلقیح با باکتری در پاسخ به تنش شوری صورت گرفته است، در این مورد توضیح دهید.
گیاه مورد هدف در مرحله گیاهچه ای مورد ارزیابی قرار گرفته است، لذا بهبود سرعت تولید تجمع ماده خشک به عنوان دقیق‌ترین شاخص بهبود رفتار گیاه، در نظر گرفته می‌شود.
۸- به طور مختصر روش کار و هم‌چنین آنالیز‌های مربوطه را بیان کنید.
روش‌های متعددی در آنالیز شبکه‌های ژنی در سطح رونوشت وجود دارد که برخی از آن‌ها نیاز به شناخت از ژن‌های هدف و برخی بی‌نیاز از دانش پایه از ژن‌های بیان شونده دارد. آنالیز مورد استفاده در این پژوهش ظرفیت بالایی در شناسایی شبکه ای از ژن‌ها دارد که تاکنون مورد توجه نبوده است. به همین دلیل اجرای آن برای تعیین شبکه ژنی درگیر و اتصال آن به مسیر‌های متابولیک گیاه و تحلیل نتایج در رابطه با بافت گیاه هدف مورد توجه این تحقیق بوده است.
۹- نتایج به‌دست آمده در این تحقیق را شرح دهید و اگر نوآوری خاصی داشته اید بیان کنید.
این تحقیق به لحاظ ابزار‌شناسی فاقد نوآوری بوده است چراکه تمامی فناوری‌های درگیر در آن پیش از این مورد استفاده قرار گرفته است، اما شناخت نظام مولکولی درگیر در القا واکنش بهبود یافته به شوری در ریشه گیاه، مهمترین وجه نوآورانه آن بوده است که در تحلیل و تشریح انتهایی این مقاله به شایستگی اشاره شده است و ژن‌های مورد ارزیابی با دو نگاه پربازده (High throughput) و با تفکیک بالا (High resolution) توانسته اند خود را به‌عنوان ژن‌های کاندید برای اهداف مهندسی ژنتیک معرفی نمایند.
۱۰- نهاد‌های دولتی و سیاست‌گذار چه اندازه در حمایت و کاربردی کردن این نوع تحقیقات نقش دارند؟ آیا شما به کاربردی کردن نتایج به‌دست آمده در مقیاس صنعتی فکر می‌کنید؟
علی‌رغم تمام تلاش مؤسسات آموزش عالی ذیربط متأسفانه در چنین تحقیقاتی محققین تحت فشار مالی قرار می‌گیرند، ولیکن با همه موانع موجود پروژه به خوبی اجرا شده است. عملیاتی شدن این نتایج در دو سطح تولید کود میکروبی و مهندسی ژنتیک ظرفیت خوبی را دارد.
۱۱- آیا در انجام این مطالعه با مشکلات و محدودیتی مواجه بوده‌اید؟
عمده ترین محدودیت در انجام هر پژوهشی در کشور منابع مالی و تجهیزات است و این تحقیق نیز از فشار این مشکلات بی‌بهره نبوده است.
۱۲- اگر در انجام این مطالعه از حمایت سازمانی بهره بردید، نام سازمان را عنوان کنید.
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، پژوهشگاه ملی مهندس ژنتیک و زیست‌فناوری این تحقیق را در سطوح مختلف مورد حمایت مادی قرار داده اند.
۱۳- ضمن سپاس و قدردانی از وقتی که به ما اختصاص دادید، به عنوان سخن آخر اگر مطلب و موضوعی مد نظر شما هست، بفرمایید.
از توجه شما سپاس گزارم.
