Η χρήση της βιοτεχνολογίας για την [sic] διατήρηση σπάνιων απειλούμενων φυτών

• Κύριος συγγραφέας: Ντεβρέ Μηλιαρέση, Σαρασβάτι
• Άλλοι συγγραφείς: Devre Miliaresi, Sarasvati
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Βιοτεχνολογία; Ιστοκαλλιέργεια; Γενετική τροποποίηση; Biotechnology; Tissue culture; Genetic modification

Η καταλογογράφηση ειδών που δεν έχουν περιγραφεί επιστημονικά στο παρελθόν αποτελεί έναν αγώνα ενάντια στον χρόνο, λόγω του ότι τα νέα είδη κινδυνεύουν ήδη με εξαφάνιση εξαιτίας των τρεχουσών απειλών της παγκόσμιας βιοποικιλότητας. Είναι γνωστό ότι τα φυτικά είδη είναι ιδιαίτερα ευάλωτα στην παρούσα βιοτική κρίση (μαζική εξαφάνιση), ιδιαίτερα είδη από φτωχές σε φυσικούς πόρους περιοχές, από παγκόσμιες εστίες βιοποικιλότητας και νησιωτικές χώρες. Με αποτέλεσμα να καθίσταται απαραίτητη η έρευνα για την βελτίωση και ανάπτυξη στρατηγικών διατήρησης. Η πρόοδος της βιοτεχνολογίας την καθιστά ως ένα πολύτιμο εργαλείο για τη διατήρηση και την αξιολόγηση της ποικιλότητας των φυτών. Η εφαρμογές της βιοτεχνολογίας αποδείχθηκαν αποτελεσματικές για μεγάλης κλίμακας πολλαπλασιασμό, αποθήκευση και επανεισαγωγή απειλούμενων ειδών. Στόχος των διεθνών συμβάσεων για τη βιολογική ποικιλότητα και το εμπόριο απειλούμενων ειδών, είναι η υποστήριξη της έρευνας, το να αποτραπεί η ζημιά στα είδη και στα οικοσυστήματα, και να επωφεληθούν οι τόποι προέλευσης. Λόγω του επιταχυνόμενου ρυθμού της απώλειας βιοποικιλότητας, οι επιστήμονες πρέπει να εντείνουν της προσπάθειες ταξινόμησης και περιγραφής των ειδών, ώστε να μην χαθούν χρήσιμα φυτά και μύκητες. Βασικό επίσης είναι η ανάπτυξη κριτηρίων καθορισμού προτεραιοτήτων περιφερειακών προγραμμάτων διατήρησης για την καλύτερη αξιοποίηση των πόρων που παρέχονται για τα προγράμματα αυτά. Για την διατήρηση της γενετικής ποικιλότητας για χρήση σε μελλοντικά προγράμματα αναπαραγωγής είναι απαραίτητη η διατήρηση των άγριων συγγενών των καλλιεργούμενων ειδών και των τοπικών φυλών. Τα προγράμματα διατήρησης διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες την in-situ και την ex-situ, δηλαδή την επιτόπια διατήρηση και την διατήρηση του είδους έξω από το φυσικό του περιβάλλον. Η δεύτερη περιλαμβάνει μεθόδους όπως οι τράπεζες σπόρων, η in vitro διατήρηση (μέθοδος αργής ανάπτυξης, κρυοσυντήρηση και in vitro πολλαπλασιασμός) και οι τράπεζες γονιδίων πεδίου. Η βιοτεχνολογία όπως προαναφέρθηκε είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για την διατήρηση των ειδών, και αποτελείται από τέσσερις τομείς, (i) γενετικοί χάρτες και μοριακοί δείκτες, (ii) προσδιορισμός της γενετικής ποικιλότητας, (iii) ιστοκαλλιέργεια και μικροπολλαπλασιασμός, και (iv) γενετική τροποποίηση. Αναλυτικότερα, η ιστοκαλλιέργεια σχετίζεται με την βελτίωση των φυτών και απαιτεί υψηλό επίπεδο τεχνικής και επιστημονικής κατάρτισης, και εργαστηριακής υποδομής. Ο μικροπολλαπλασιασμός αποτελεί μια από τις σημαντικότερες εφαρμογές της ιστοκαλλιέργειας. Ο μικροπολλαπλασιασμός διακρίνεται σε δύο ομάδες την οργανογένεση και την σωματική εμβρυογένεση, κάθε μια από τις οποίες μπορεί να συμβεί άμεσα ή έμμεσα. Η δημιουργία του συνθετικού σπόρου (synthetic seed) είναι μια σημαντική εφαρμογή της σωματικής εμβρυογένεσης. Η κρυοσυντήρηση είναι μια στρατηγική ex situ διατήρησης που μπορεί να εγγυηθεί τη μακροπρόθεσμη αποθήκευση διαφορετικών βιολογικών υλικών με την χρήση διαφορετικών τεχνικών σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Μια ακόμα εμπορική εφαρμογή για τη διατήρηση σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι η τεχνική αποθήκευσης αργής ανάπτυξης, κατά την οποία σε ελεγχόμενες συνθήκες η καλλιέργεια παραμένει βιώσιμη με πολύ αργό ρυθμό ανάπτυξης. Τέλος, η γενετική τροποποίηση με την χρήση εφαρμογών στοχευμένης μεταλλαξιγέννεσης, αποτελεί ένα ισχυρό εργαλείο διατήρησης ειδών. Αναφέρουμε παραδείγματα προγραμμάτων ανάπτυξης αντοχής στο αβιοτικό στρες όπως η ξηρασία, η αλατότητα, και σε βιοτικούς παράγοντες όπως τα έντομα, τα μυκητιακά παθογόνα, οι βακτηριακές ασθένειες και οι ιοί.