میکروبیولوژی

چشم‌انداز بخش میکروبیولوژی

امروزه با توجه به افزایش آلودگی‌های زیست‌محیطی و هزینه‌های نهاده‌های مصرفی در بخش کشاورزی، استفاده از کودهای زیستی در جهت بهبود تأمین عناصر غذایی برای رسیدن به کشاورزی پایدار را امری اجتناب‌ناپذیر ساخته است. فسفر دومین و مهم‌ترین عنصر مورد نیاز گیاهان و ریزجانداران بوده و بیشترین نقش آن در فرآیند تولید و انتقال انرژی است. در چند دهه اخیر کاربرد ریزجانداران حل‌کننده فسفات در قالب کود زیستی به‌عنوان یک راه‌حل مناسب برای رفع این مشکل معرفی شده است. در این بین، ریزجانداران حل‌کننده فسفات از اهمیت قابل توجهی برخوردارند. این ریزجانداران از طریق اسیدی‌کردن، کلات‌کردن، تبادلی‌کردن و معدنی‌کردن قابلیت آزادسازی فسفر نامحلول و تثبیت‌شده توسط ذرات خاک را دارند. کارایی این ریزجانداران به تعامل بین موجود و خصوصیات منطقه ریزوسفر ریشه گیاه میزبان وابسته است. در نتیجه برای جداسازی این گونه از ریزجانداران می‌توان از موجودات منطقه ریزوسفر ریشه گیاه میزبان، کلنی‌ها با جمعیت بالا و استقرار مناسب استفاده نمود. بنابراین، برای رسیدن به موفقیت و خودکفایی در زمینه تولید کودهای زیستی، انجام مطالعات اولیه و پایه‌ای (یعنی جداسازی، شناسایی و ارزیابی) از جمله مهم‌ترین مراحل است که متأسفانه در کشور کمتر مورد توجه قرار گرفته شده است. همچنین، به دلیل عدم وجود مطالعات جامع در خصوص شناسایی، جداسازی، ارزیابی تجاری‌سازی این ریزجانداران در کشور و معرفی گونه‌های کارآمد جهت بررسی‌های تکمیلی برای رفع مشکل کمبود فسفر در خاک‌هایی با قابلیت استفاده فسفر پایین لازم می‌باشد. در این راستا، پژوهشکده ژنتیک و زیست‌فناوری کشاورزی طبرستان می‌تواند به عنوان حلقه اولیه در بومی‌سازی این فناوری‌های نوین عمل نماید.

ردیف	اهداف کوتاه‌مدت ۱ تا ۲ ساله
۱	جداسازی، شناسایی و ارزیابی قابلیت‌ها این ریزجانداران
۲	شناسایی کریرهای مناسب و تهیه آن در سطح مطالعات آزمایشگاهی
۳	تولید نیمه صنعتی و بازاریابی آن به عنوان کودزیستی
۴	ارزیابی میکروارگانیزم‌های بومی برای تولید و عرضه آنزیم‌های پرمصرف آزمایشگاه‌های علوم زیستی
۵	تولید و تجاری‌سازی بیوسایدها با بررسی ذخایر گیاهان دارویی منطقه و متابولیت‌های ثانویه آن‌ها
۶	ایجاد کلکسیون ژنوم اکوتیپ‌ها و بانک ژن‌های دخیل در پاسخ به شوری برای گیاه آلوروپوس

ردیف	اهداف میان‌مدت ۲ تا ۴ ساله
۱	تهیه دستورالعمل‌های مناسب ودقیق تست‌های مولکولی و بیوشیمیایی مورد استفاده در میکروبیولوژی
۲	بررسی این ریزجانداران در تعامل با گیاه
۳	معرفی پروموترهای تجاری برای تولید گیاهان تراریخت متحمل به تنش‌های زیستی و غیرزیستی
۴	ارزیابی ریزجلبک‌های بومی برای تغذیه دام و آبزیان، تولید کود و مواد با ارزش کشاورزی، دارویی و صنعتی
۵	شناسایی و جداسازی ژن‌ها و توالی‌های پروموتری پاسخگو به تنش زیستی و تهیه سازواره‌های انتقال ژن برای تولید گیاهان تراریخت کدوئیان
۶	تجهیز آزمایشگاه به دستگاه‌های نسبتاً پیشرفته و کارایی بالا نظیر فرمانتور، اولتراسانتریفیوژ و فریزر درایر
۷	شناسایی و ثبت میکروارگانیسم‌های تقویت‌ کننده رشد گیاهان (PGPR) نظیر برنج، مرکبات، سبزی و جالیز و درختان میوه مناطق شمال کشور با دیدگاه کاهش مصرف کود و مواد شیمیایی در مزارع و باغات شمال
۸	ردیابی و شناسایی مهمترین پاتوژن‌های گیاهی کشور و پاتوژن‌های گیاهان مناطق شمال و عوامل بیماری‌زای قرنطینه‌های و ارائه بهینه‌سازی روش‌های دقیق و کارآمد به‌منظور ردیابی آن‌ها در نسوج گیاهی
۹	شناسایی مهمترین متابولیت‌های بازدارنده و ضد میکروبی از عصاره‌های گیاهی به‌منظور کارایی آن‌ها در مزارع و باغات در سطح آزمایشگاهی
۱۰	شناسایی میکروارگانیسم‌های دارای قابلیت‌های ویژه نظیر مقاومت به شوری، اندوفایت‌ها، آنتاگونیست‌ها، هیپوویرلانتها و ارزیابی‌های علمی آن‌ها
۱۱	شناسایی و جداسازی ژن‌ها و توالیهای پروموتری پاسخگو به تنش زیستی و تهیه سازواره‌های انتقال ژن برای تولید گیاهان تراریخت کدوئیان

ردیف	اهداف بلند‌مدت ۵ تا ۸ ساله
۱	اصلاح و معرفی گیاه (ان) جدید مرتعی، چمنی و علوفه‌های بر اساس ژنوم پایه آلوروپوس
۲	شناسایی و ثبت باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌های دارای قابلیت تولید متابولیت (آنتیبیوتیک، پلیساکارید، سیدروفور و نظیر آن) و محصولات آنزیمی و شبه آنزیمی به‌منظور استفاده در سطح آزمایشگاه و تلاش در راستای تجاری نمودن آن‌ها
۳	تهیه کلکسیون کشت میکروبی از نمونه‌های استاندارد و نمونه‌های مناطق مختلف کشور