Biotechnologies of Crop Improvement, Volume 3: Genomic Approaches

در طول 15 سال گذشته، رویکردهای سلولی و مولکولی به عنوان مکمل‌های با ارزش برای تکمیل و تکمیل روش‌های اصلاحی مرسوم برای طیف گسترده‌ای از گیاهان زراعی ظاهر شده‌اند. بیوتکنولوژی به طور فزاینده ای در ایجاد، حفاظت، شناسایی و استفاده از تنوع ژنتیکی برای تقویت ژرم پلاسم نقش دارد. به عنوان مثال، کشت بساک/میکروسپور، تنوع سوماکلونال، کشت جنین و هیبریداسیون سوماتیک برای به دست آوردن بهبود فزاینده در ارقام موجود مورد بهره برداری قرار می گیرد. علاوه بر این، ژن‌هایی که مقاومت به حشرات و بیماری‌ها، تحمل استرس غیرزیستی، تحمل علف‌کش و صفات کیفی را اعطا می‌کنند، جدا شده و با انواع تکنیک‌های تراریخته در گونه‌های حساس یا حساس دوباره معرفی شده‌اند. این روش‌های دگرگون‌کننده با هم، دسترسی به مجموعه وسیع‌تری از تنوع ژنتیکی را فراهم می‌کنند، زیرا ژن (ها) ممکن است از ویروس‌ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها، حشرات، حیوانات، انسان‌ها، گیاهان نامرتبط یا حتی به‌طور مصنوعی مشتق شده باشند. دستاوردهای قابل توجهی در تولید، شناسایی، ارزیابی مزرعه و تجاری سازی انواع محصولات تراریخته در سراسر جهان حاصل شده است. به همین ترتیب، پیشرفت‌های قابل توجهی در جهت افزایش بازده محصولات، بهبود کیفیت تغذیه، امکان پرورش محصولات در شرایط نامطلوب و ایجاد مقاومت در برابر آفات و بیماری‌ها برای حفظ امنیت غذایی و تغذیه جهانی صورت گرفته است. هدف کلی این اثر 3 جلدی، خلاصه کردن تاریخچه بهبود محصول از منظر فناوری است، اما این کار را با چشم‌اندازی رو به جلو در مورد پیشرفت بیشتر و سازگاری با دنیای در حال تغییر انجام می‌دهد. "مطالعات موردی محصولات مهم گیاهی" ما با دقت انتخاب شده قصد دارد به طیف متنوعی از مخاطبانی که به دنبال ابزارهای مناسب برای مقابله با مسائل پیچیده محلی و جهانی هستند، خدمت کند.

During the past 15 years, cellular and molecular approaches have emerged as valuable adjuncts to supplement and complement conventional breeding methods for a wide variety of crop plants. Biotechnology increasingly plays a role in the creation, conservation, characterization and utilization of genetic variability for germplasm enhancement. For instance, anther/microspore culture, somaclonal variation, embryo culture and somatic hybridization are being exploited for obtaining incremental improvement in the existing cultivars. In addition, genes that confer insect- and disease-resistance, abiotic stress tolerance, herbicide tolerance and quality traits have been isolated and re-introduced into otherwise sensitive or susceptible species by a variety of transgenic techniques. Together these transformative methodologies grant access to a greater repertoire of genetic diversity as the gene(s) may come from viruses, bacteria, fungi, insects, animals, human beings, unrelated plants or even be artificially derived. Remarkable achievements have been made in the production, characterization, field evaluation and commercialization of transgenic crop varieties worldwide. Likewise, significant advances have been made towards increasing crop yields, improving nutritional quality, enabling crops to be raised under adverse conditions and developing resistance to pests and diseases for sustaining global food and nutritional security. The overarching purpose of this 3-volume work is to summarize the history of crop improvement from a technological perspective but to do so with a forward outlook on further advancement and adaptability to a changing world. Our carefully chosen “case studies of important plant crops” intend to serve a diverse spectrum of audience looking for the right tools to tackle complicated local and global issues.