بنك الجينات

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة

بنك الجينات النشط التابع للمعهد الدولي لبحوث المحاصيل في المناطق الاستوائية شبه القاحلة في باتانشيرو، الهند.

بنك الجينات هو نوع من المستودعات الحيوية التي تعمل على حفظ المعلومات الوراثية للكائنات الحية. غالبًا ما تُستخدم بنوك الجينات لتخزين المادة الوراثية للأنواع المهددة بالانقراض أو القريبة من الانقراض . كما تُستخدم أيضًا للحفاظ على الأنواع والأصناف الرئيسية للمحاصيل، من أجل الحفاظ على تنوع المحاصيل .

يتم الحفاظ على الكائنات الحية من خلال جمع وتخزين المواد التكاثرية من الكائنات الحية. على سبيل المثال، يمكن جمع البذور والقصاصات من النباتات، ويمكن جمع الأبواغ من الفطريات، ويمكن جمع الحيوانات المنوية والبويضات من الحيوانات. يتم الحفاظ على الكائنات الحية المائية مثل المرجان من خلال جمع أجزاء من المرجان، والتي يتم الحفاظ عليها بعد ذلك، وتعيش، في بيئة مائية خاضعة لرقابة دقيقة.

غالبًا ما يتم تخزين المواد المجمعة في درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت). كما يمكن تخزينها في ظروف مبردة باستخدام النيتروجين السائل . تعتمد بعض بنوك الجينات على الزراعة المستمرة للكائنات الحية، مثل زراعة أنواع معينة من النباتات في وسط غذائي خاضع للرقابة، أو الموائل التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع والتي تؤوي أنواعًا معينة.

توجد بنوك الجينات في جميع أنحاء العالم، بأهداف وموارد مختلفة. ومن أكبر هذه البنوك قبو سفالبارد العالمي للبذور . [1] [2]

يمكن الاستعلام عن قاعدة بيانات أكبر بنوك الجينات في العالم عبر موقع ويب مشترك، Genesys . يتم تنسيق عدد من بنوك الجينات العالمية بواسطة منصة بنك الجينات CGIAR

أنواع بنك الجينات

داخل قبو سفالبارد العالمي للبذور

بنك البذور

بنوك البذور ، والمعروفة أيضًا باسم خزائن البذور . هي مستودعات كبيرة حيث يتم تخزين بذور العديد من الأنواع المختلفة في درجات حرارة التجمد. تُستخدم للحفاظ على التنوع الجيني للمستقبل. تعتمد درجة حرارة التخزين على المدة التي سيتم الاحتفاظ بالبذور فيها. عادةً ما تكون درجات حرارة التخزين لمدة 3-5 سنوات (تخزين قصير الأجل)، و10-15 عامًا (تخزين متوسط ​​الأجل) و50 عامًا أو أكثر (تخزين طويل الأجل) من 5 إلى 10 درجات مئوية (41 إلى 50 درجة فهرنهايت)، و0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) و-18 إلى -20 درجة مئوية (0 إلى -4 درجة فهرنهايت) على التوالي. يمكن أيضًا تخزين الجراثيم ، مثل تلك الموجودة في السراخس . ومع ذلك، لا يمكن تخزين أعضاء التخزين، مثل الدرنات التي تصنعها الخضروات الجذرية . من المهم أيضًا أنه عند تخزين البذور، يجب الحفاظ على نسبة الرطوبة في البذور والوسط المحيط منخفضة، وإلا فلن تكون البذور قابلة للحياة بعد فترات طويلة في درجات حرارة التجمد. [3] أكبر بنك للبذور في العالم هو بنك بذور الألفية الذي يقع في مبنى ويلكوم تراست ميلينيوم (WTMB)، الواقع في أراضي ويكهورست بليس في غرب ساسكس ، بالقرب من لندن . [4]

الفاصوليا المخزنة في قبو البذور

في المختبربنك

في هذه التقنية، يتم حفظ البراعم والخلايا البدائية والخلايا المرستيمية من خلال ترتيبات معينة للضوء ودرجة الحرارة في وسط مغذي، وهو إما هلام أو في شكل سائل. تُستخدم هذه التقنية للحفاظ على النباتات الخالية من البذور والنباتات التي تتكاثر لاجنسيًا أو التي تتطلب الحفظ كنسخ مثل الأصناف التجارية. [5]

بنك التجميد

في هذه التقنية، يتم حفظ البذرة أو الجنين في درجات حرارة منخفضة للغاية. وعادة ما يتم حفظها في النيتروجين السائل عند درجة حرارة -196 درجة مئوية (-320.8 درجة فهرنهايت). [6] من خلال تجميد البذور أو الأجنة عند هذه الدرجة من الحرارة، يمكن أن تظل قابلة للحياة لمدة قرن على الأقل. [3] وهذا مفيد للحفاظ على الأنواع المهددة بالانقراض. [ 6] تُستخدم بنوك التجميد لحفظ الموارد الوراثية الحيوانية بالتبريد . [7] ومن الأمثلة على أحد أكبر بنوك التجميد الحيوانية في العالم حديقة الحيوانات المجمدة التي أنشأتها حديقة حيوان سان دييغو في سان دييغو كاليفورنيا . [8] في بنوك التجميد الحيوانية، يُفضل تجميد الأجنة بدلاً من البويضة والحيوانات المنوية المنفصلة لأن الأجنة أكثر مقاومة لعملية التجميد. [9]

بنك الجينات لحفظ الجينات بالتبريد التابع لوزارة الزراعة الأمريكية

تخزين حبوب اللقاح

يتم تخزين حبوب اللقاح من خلال تقنية الحفظ بالتبريد تسمى التزجيج . يعتمد التزجيج في هذا السياق على تجميد حبوب اللقاح دون تكوين بلورات ثلجية، مما قد يلحق ضررًا كبيرًا بحبوب اللقاح. [7] يتم تخزين حبوب اللقاح، التي يتم تخزينها في النيتروجين السائل ، في درجات حرارة تتراوح من -180 إلى -196 درجة مئوية (-292.0 إلى -320.8 درجة فهرنهايت). يستخدم مختبر تخزين البذور الوطني في فورت كولينز بولاية كولورادو حاليًا هذه التقنية لتخزين حبوب اللقاح. [10] يمكن أيضًا تجفيف حبوب اللقاح بالتجميد وتخزينها في درجات حرارة تتراوح من 5 إلى -18 درجة مئوية (41 إلى 0 درجة فهرنهايت). [3] أحد العناصر المهمة التي يجب مراعاتها هو مستويات الرطوبة في حبوب اللقاح. إذا كانت حبوب اللقاح تحتوي على نسبة رطوبة منخفضة، فإن هذا يساعد في زيادة عمر حبوب اللقاح. تساعد مستويات الرطوبة المنخفضة حبوب اللقاح على التجميد دون تكوين الجليد أو بلورات الجليد، مما يساعد في الحفاظ على عمر حبوب اللقاح أثناء تخزينها. [11] [12] تعتمد المستويات المثالية لمحتوى الرطوبة المسموح بها في حبوب اللقاح على نوع النبات. يمكن تقسيم حبوب اللقاح من أنواع نباتية مختلفة إلى مجموعتين. الأولى هي حبوب اللقاح ثنائية النواة ، والتي لها إكسين أكثر سمكًا والثانية هي حبوب اللقاح ثلاثية النواة ، والتي لها إكسين أرق . تتمتع حبوب اللقاح ثنائية النواة بعمر أطول عند تجميدها عند مستوى رطوبة منخفض. ومع ذلك، تتمتع حبوب اللقاح ثلاثية النواة بعمر أطول عند تجميدها عند مستوى رطوبة مرتفع. [11] يمكن تقليل مستوى الرطوبة في حبوب اللقاح عن طريق تعريض حبوب اللقاح لمحاليل ملح مخففة وهلام السيليكا والهواء الجاف أو عن طريق المعالجة الكيميائية بمحاليل التزجيج. [13]

بنوك الجينات الحقلية

بنك الجينات الميداني في ماليزيا

تعتمد بنوك الجينات الحقلية على إدارة العينات الحية، على النقيض من بنك البذور الذي يركز على تسهيل النسخ الاحتياطية للبلازما الجرثومية ، عادةً في شكل بذور. تكون بنوك الجينات الحقلية عرضة للكوارث الطبيعية والآفات والأمراض. وبالتالي، تُستخدم عادةً كطريقة الملاذ الأخير إذا لم يكن من الممكن الحفاظ على نوع ما بالوسائل العادية، مثل عدم إنتاجه للبذور . تستخدم هذه الطريقة المزيد من الأراضي والطاقة والمياه مقارنة بالطرق الأخرى.

مرافق

  • يركز بنك الجينات النباتية التابع لمركز المحاصيل والأشجار في المحيط الهادئ (CePaCT) في سوفا ، فيجي، على إكثار (وإعادة إكثار) شتلات النباتات (باستخدام القصاصات وزراعة الأنسجة ، بدلاً من البذور)، للحفاظ على التنوع الجيني لأهم أنواع المحاصيل الغذائية في منطقة المحيط الهادئ، مثل الموز والقلقاس والخبز والبطاطا. [14]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ حول الاختلافات العملية والنظرية بين التخزين وبنك الجينات، انظر Nicole C. Karafyllis (ed.): Theorien der Lebendsammlung. Pflanzen, Mikroben und Tiere als Biofakte in Genbanken (بالألمانية)، فرايبورغ: Karl Alber 2018 ( Lebenswissenschaften im Dialog Vol. 25) ISBN  978-3-495-48975-8
  2. ^ ليو، ريتا (15 أبريل 2022). "بنوك البذور: خط الدفاع الأخير ضد أزمة الغذاء العالمية المهددة". الجارديان . ISSN  0261-3077 . تم الاسترجاع في 2 مارس 2023 .
  3. ^ اي بي سي باباصاحب ، جيجي ، سانديبان (ديسمبر 2021). “‘اتجاهات جديدة في الحفاظ على التنوع البيولوجي‘“. www.jetir.org . تم الاسترجاع 11 أكتوبر 2023 .{{cite web}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  4. ^ جوسلينج، ريبيكا (2 ديسمبر 2020). "ما هو بنك البذور، وكيف يعمل ولماذا هو مهم؟". Woodland Trust . تم الاسترجاع في 11 أكتوبر 2023 .
  5. ^ "بنك الجينات المختبري". cropgenebank.sgrp.cgiar.org . تم الاسترجاع في 20 أبريل 2021 .
  6. ^ ab "Cryo bank". cropgenebank.sgrp.cgiar.org . تم الاسترجاع في 1 نوفمبر 2023 .
  7. ^ "الحفظ بالتبريد للموارد الوراثية الحيوانية" (PDF) . روما: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة . إرشادات منظمة الأغذية والزراعة بشأن الإنتاج الحيواني والصحة رقم 12. مطبوعة. 2012.
  8. ^ بريسكو، جاكوبو (31 مارس 2022). "العودة من حافة الهاوية: كيف يمكن لـ "حدائق الحيوان المجمدة" إنقاذ الأنواع المحتضرة". سي إن إن . تم الاسترجاع في 1 نوفمبر 2023 .
  9. ^ "حديقة الحيوانات المجمدة". 21 مايو 2010. مؤرشف من الأصل في 21 مايو 2010. اطلع عليه بتاريخ 1 نوفمبر 2023 .{{cite web}}:CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( الرابط )
  10. ^ كونور، كريستينا ف.؛ تاويل، لي إي. (1 يناير 1993). "بروتوكول التعامل مع حبوب اللقاح وخصائص الترطيب/الجفاف لحبوب اللقاح للاستخدام في التخزين طويل الأمد". يوفيتيكا . 68 (1): 77-84. doi :10.1007/BF00024157. ISSN  1573-5060.
  11. ^ بواسطة Janick, Jules (7 أبريل 2010). مراجعات تربية النبات، المجلد 13. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-65004-2.
  12. ^ كارثا (3 أبريل 1985). الحفظ بالتبريد لخلايا وأعضاء النبات. مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-0-8493-6102-9.
  13. ^ ديناتو، إن بي؛ سانتوس، آي آر آي؛ فيجنا، بي بي زد؛ فيريرا دي باولا، إيه؛ فافيرو، إيه بي (2020). "المنظور: حفظ حبوب اللقاح بالتبريد من أجل تربية النباتات والحفاظ على الموارد الوراثية". رسائل كريو . 41 (3): 115-127. ISSN  0143-2044. PMID  33988640.
  14. ^ سميث، كارل. داخل بنك جينات النباتات CePaCT في المحيط الهادئ، خط الدفاع الأخير ضد فقدان الأنواع المحصولية، إيه بي سي نيوز ، 17 أكتوبر 2023. تم الاسترجاع في 8 سبتمبر 2024.

قراءة إضافية

  • إليس، آر إتش، تي دي هونج وإي إتش روبرتس (1985). دليل تكنولوجيا البذور للبنوك الجينية، المجلد الثاني: مجموعة من المعلومات الخاصة بالإنبات وتوصيات الاختبار. المعهد الدولي للبحوث الوراثية النباتية (الآن منظمة التنوع البيولوجي الدولية). روما، إيطاليا. مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2008.{{cite book}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  • إنجلز، جان؛ فيسر، بيرت، محرران (2003). دليل الإدارة الفعّالة لمجموعات البلازما الجرثومية. CABI، IFPRI، IPGRI، SGRP. مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2007.174 ص.
  • Kameswara, N., J. Hanson, ME Dulloo, K. Ghosh, A. Nowell and M. Larinde. (2006). Manual of Seed Handling in Genebanks. Bioversity International, CTA (المركز الفني للتعاون الزراعي والريفي)، FAO, ILRI. مؤرشف من الأصل في 21 يناير 2008.{{cite book}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )147 ص.
  • كو، ب.، باردي، ب. ج.، رايت، ب. د. وآخرون (2004). حفظ البذور. CABI، IFPRI، IPGRI، SGRP. مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2008.{{cite book}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  • AEGIS نظام البنك الجيني الأوروبي المتكامل
  • قاعدة بيانات بنك الجينات للمحاصيل
  • بنوك الجينات
  • جينيسيس
  • DAD-IS: نظام معلومات تنوع الحيوانات الأليفة
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=بنك_الجينات&oldid=1260194366"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate