پیشبرد تاب‌آوری اقلیم‌محور محصولات کشاورزی از طریق زیست‌فناوری گیاهی برای کشاورزی پایدار

نویسندگان

1 گروه زیست‌فناوری، مؤسسه علوم و فناوری ساتیاباما، چنای، تامیل نادو، هند.

2 گروه زراعت، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه شکشا ‘او’ انوشاندان، بوبانسوار، اودیشا، هند.

3 مرکز تأثیر و نتایج پژوهش، دانشگاه چیتکارا، راج‌پورا، پنجاب، هند.

4 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه جِین، منطقه راما نگارا، کارناتاکا، هند.

5 گروه علوم، دانشگاه فناوری اطلاعات ماهارشی، لکهنو، اوتار پرادش، هند.

6 مرکز پژوهش و توسعه چیتکارا، دانشگاه چیتکارا، هیماچال پرادش، هند.

7 ISME، دانشگاه اطلس اسکیل‌تک، بمبئی، هند.

doi
10.22103/jab.2025.25119.1689
چکیده

هدف: این مقاله درباره چگونگی استفاده از زیست‌فناوری نوین گیاهی برای افزایش تاب‌آوری محصولات در برابر تغییرات اقلیمی و فشارهای محیطی بحث می‌کند. تمرکز آن بر ایجاد مدل‌های پایدار برای افزایش بهره‌وری کشاورزی و امنیت غذایی از طریق یکپارچه‌سازی داده‌های ژنتیکی، مولکولی و زراعی است. با توجه به محدودیت روش‌های سنتی اصلاح نباتات در بهبود مقاومت و پایداری عملکرد محصولات، این مرور نشان می‌دهد چگونه می‌توان از زیست‌فناوری برای ارتقای تاب‌آوری محصولات در برابر تغییرات اقلیمی استفاده کرد.مواد و روش‌ها: روش‌شناسی این مطالعه بر پایه یک مرور سیستماتیک و تحلیل ترکیبی مقالات داوری‌شده منتشرشده بین سال‌های 2015 تا 2025 است. اطلاعات از پایگاه‌های علمی معتبر شامل Scopus، Web of Science و PubMed گردآوری شد. این مرور شامل یافته‌های آزمایش‌های اخیر در ویرایش ژنومی (CRISPR/Cas9، TALENs)، تحقیقات محصولات تراریخت و مدل‌های یکپارچه مولکولی است. تغییرات ژنی که سبب افزایش تحمل تنش‌های زیستی و غیرزیستی، پایداری عملکرد و بهره‌وری غذایی شده‌اند مقایسه و تحلیل شدند. نتایج: نتایج نشان می‌دهند که پیشرفت‌های زیست‌فناورانه به‌شکل قابل توجهی انعطاف‌پذیری و عملکرد محصولات کشاورزی را بهبود داده‌اند. ابزارهای ویرایش ژنوم، به‌ویژه CRISPR/Cas9، امکان ایجاد تغییرات دقیق در ژن‌های مرتبط با تنش‌های بیماری‌زا را فراهم کرده‌اند و این امر موجب افزایش تحمل به خشکی، گرما و آفات در محصولات اساسی مانند برنج، ذرت و سویا شده است. همچنین، رویکرد ترکیبی اومیکس-هوش مصنوعی در مدل‌سازی محصولات، توسعه مدل‌های پیش‌بینی‌کننده بهره‌وری پایدار و استفاده بهینه از منابع را بهبود بخشیده است. هم‌افزایی نوآوری‌های زیست‌فناورانه با روش‌های کشاورزی پایدار مانند آبیاری دقیق و بهبود میکروبیوم خاک نیز به کاهش اثرات زیست‌محیطی کمک کرده است.نتیجه‌گیری: این مقاله نشان می‌دهد که چگونه زیست‌فناوری می‌تواند آینده کشاورزی را متحول کرده و مسیری پایدار، اخلاقی و فراگیر برای تولیدات کشاورزی فراهم سازد. برای دستیابی به اهداف امنیت غذایی جهانی بدون آسیب به یکپارچگی اکوسیستم، سرمایه‌گذاری بیشتر در ویرایش دقیق ژن، مدل‌سازی بیوانفورماتیکی و فناوری‌های مبتنی بر پایداری ضروری است.