چالش‌های صنعت میوه‌کاری ایران و بهبود آن‌ها با استفاده از فناوری هسته‌ای.

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 گروه اصلاح نباتات، پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، کرج، ایران.

2 بخش عوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

3 گروه باغبانی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، ایران.

چکیده

در راستای افزایش تولید، بهره‌وری و رشد صادرات غیر نفتی، توسعه­ی سطح زیرکشت درختان میوه به­دلیل استقبال گسترده برای احداث باغ­های درختان میوه و زیاد بودن ارزش غذایی و صادراتی آن، در سطح برنامه­ریزی کشور مورد توجه قرار گرفته­است. افزون براین، برای افزایش تولید محصول با کیفیت و یکنواخت ، باید باغ‌های قدیمی اصلاح شود، باغ‌های جدید با رقم‌های برتر ایجاد شود، از شیوه­های نوین باغداری بهره برده شود، و سیستم­های پس برداشت توسعه‌ یابد. همچنین بهنژادی گیاهی نوین بر مبنای ایجاد تنوع، گزینش، ارزیابی و ازدیاد ژن‌ تأثیرهای مطلوبی داشته است. انگیزش جهش با بهره­گیری از روش­های هسته­ای از جمله پرتوهای یونیزه کننده در کنـار دیگر روش‌های سنتی می‌تواند ابزاری مؤثر برای بسیاری از دشواری­های باغداری باشد. با توجه به توانمندی­های کشور در زمینه کاربردهای صلح­آمیز فناوری هسته­ای و تأکید بر تأمین نیازهای کشور به­صورت داخلی، بهره­گیری از فناوری­های هسته­ای افزون بر باصرفه بودن می­تواند موجب توسعه علمی، کاربردی و فناورانه در زمینه بهنژادی درختان میوه، کنترل آفت باغ‌ها، افزایش عمر انبارداری و افزایش صادرات محصول‌های باغی ­شود. ابهره­گیری از فناوری­های هسته­ای در بهنژادی گیاهان در راستای تغییر اقلیم و گرم شدن کره­ زمین جزء یکی از شاخص­های پیشرفت در رشته کشاورزی است. این مقاله، مروری جامع بر چالش­های صنعت میوه­کاری ایران دارد و راهکارهای حل این چالش­ها را با استفاده از فناوری هسته­ای ارائه می­دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Challenges of Iran's Fruit Industry and their Improvement Using Nuclear Technology

نویسندگان [English]

  • Ali Akbar Ghasemi-Solukloui 1
  • Mojtaba Kordrostami 1
  • Saeid Eshghi 2
  • Kourosh Vahdati 3
1 Department of Plant Breeding, Nuclear Agriculture Research Institute, Nuclear Science and Technology Research Institute, Atomic Energy Organization, Iran.
2 Department of Horticultural Science, School of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran
3 Department of Horticulture, College of Aburaihan, University of Tehran, Iran.
چکیده [English]

In line with the implementation of policies to increase the production and growth of non-petroleum exports, tree fruit production can be developed as substitute due to their wide potential and public acceptance. In order to produce high quality fruit and high yield in the orchards, it is necessary to modify the old orchards, establish new orchards with superior cultivars, and use new horticultural technologies. Most of the breeding strategies are based on genetic diversity, selection, evaluation and hybridization. Induction of mutation using nuclear methods, including ionizing radiation, along with other traditional methods, can be used as an effective and quick solution to solve many horticultural problems. Considering the capabilities of the country in the field of peaceful applications of nuclear technology, as well as the emphasis on providing the country's needs, the use of modern nuclear technologies is necessary. This can cause the scientific, practical and technological development of the country in the field of fruit tree breeding, pests control, increasing the storage life of fruits, and as a result, increasing the export of horticultural products. Using nuclear techniques can be effective to reduce the difficulties of this industry. Also, the use of nuclear technologies in the direction of plant breeding in line with climate change and global warming is one of the indicators of progress in the field of agriculture in the world. This article has an overview of the challenges of Iran's fruit growing industry and suggests solutions to address these challenges using nuclear technology.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ionizing radiation
  • mutation
  • post-harvest
  • fruit trees

مراجع

آقاجانزاده، سیروس؛ عبادی، هرمز. (1390). سند راهبردی توسعه تحقیقات مر کبات ایران. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،معاونت ترویج و آموزش .نشر آموزش کشاورزی 238 صفحه.
بی نام. (1387). نتایج طرح آمار گیری محصولات باغی. وزارت جهاد کشاورزی (معاونت امور برنامه ریزی و اقتصادی دفتر آمار وفناوری اطلاعات).
بی نام. (1392). ابلاغ سیاست‌های کلی اقتصاد مقاومتی. از  https://farsi.khamenei.ir/news-content?id=25370
بی­نام. (1395). قانون برنامه پنجساله ششم توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی جمهوری اسلامی ایران (1400 -1396) مصوب 1395,12,14با اصلاحات و الحاقات بعدی.
جواهریان، فریار. (1383).  کهن الگوی گمشده، باغ ایرانی حکمت هنر منظر جدید. تهران: موزه هنرهای معاصر.
حکم‌آبادی، حسین؛ ارزانی، کاظم؛ گریرسون، پائولین. (1384). اثرات تنش شوری بر روی شاخص های رشد و تبعیض ایزوتوپ کربن در 3 پایه پسته. علوم کشاورزی و منابع طبیعی 12 (2)، 44-54.
رحیمی، مسعود؛ مجد، فرامرز؛ جهانگیر زاده، ابراهیم؛ ودادی، سیروس؛ رحمانی، اسفندیار؛ نشان، نرگس.  (1385). القاء موتاسیون در نارنگی به منظور ایجاد تنوع ژنتیکی در جهت تولید موتانت­هایی با صفات کیفی برتر (با استفاده از پرتوهای گاما). مجله علوم و فنون هسته­ای، 20(2).
رزمی، هلن؛ امیری فهلیانی، رضا؛ کاوسی، بیژن؛ معصومی اصل؛ اسد. (1398). القا جهش و ایجاد تنوع در توت فرنگی رقم کردستان با پرتودهی گاما و تعیین دُز مناسب پرتودهی. علوم و فنون کشت­های گلخانه­ای، 10(2)، 25-41.
ساجدی محسن.، محمود اثنی عشری.، مسلم جعفری و الهام اصل مشتاقی. (1396). ویژگی­های فیزیولوژیکی، مورفولوژیکی و بیوشیمیایی چهار رقم انجیر خوراکی و دو رقم برانجیر در پاسخ به تنش خشکی. تولیدات گیاهی (مجله علمی کشاورزی)، 40(3)، 112-101.
سازمان انرژی اتمی. (1401). نصب 12 سیستم پرتابل گاما در مناطق لجستیک کشور.  از https://aeoi.org.ir/?news/48466/318363/336152
سوف­باف، محمود؛ صالحی خشکرودی، بهاره؛ کلانتریان، نادیا؛ زنگنه، علی حسین؛ بابایی، محمد؛ فتح اللهی، هادی؛ اهری مصطفوی، حسین؛ منصوری فرد، محمد علی؛ بغداد، سید ابوالفظل؛ میروکیلی، سید جمال؛ زارع بیدکی، رضا؛ طلابی، حبیب الله؛ میرعقدا، سید احمد. (1396). کنترل کرم گلوگاه انار (Ectomyelois ceratoniae (Zeller)(Lep.: Pyralidae) با استفاده از روش نابارورسازی حشرات در استان یزد. نامة انجمن حشره شناسی ایران، 37:55-65.
شاکری، منصور. (۱۳۸۷). اصول فنی مدیریت باغات انار ، شماره یک. انتشارات مدیریت هماهنگی ترویج کشاورزی120 صفحه.
شیربانی، سمیه؛ داوری­نژاد، غلامرضا؛ شور، محمود. (1391). بررسی خصوصیات روزنه­ای نجیر خوراکی تحت شرایط تنش خشکی. مجله علوم باغبانی 43(3)، 133-125.
قاسمی سلوکلوئی، علی اکبر. (1396). قابلیت­های به­نژادی بیست رقم انار ایرانی با تاکید بر ژنتیک مقاومت به سرما، کمیت و کیفیت میوه. پایان­نامه منتشر شده دکتری تخصصی. دانشگاه شیراز. دانشکده کشاورزی.
گلعین، بهروز. (1394). خرم، رقم جدید نارنگی برای مناطق مرکبات خیز شمال کشور. نهمین کنگره علوم باغبانی 5 تا 8 بهمن اهواز.
گور چینی، هوشنگ؛ نعمت زاده، قربانعلی؛ مجد، فرامرز؛ رحیمی، مسعود. (1384). تعیین دز مناسب پرتوهای گاما برای ایجاد موتاسیون در ریز نمونه­های موز. مجله علوم و فنون هسته­ای، 25(3)، 20-15.
لطیفیان، مسعود. (1387). تحلیلی بر وضعیت مصرف متیل بروماید و جایگزین‌های آن در صنعت خرما (گذشته، حال و آینده). کنفرانس ملی خرما، چالشها و پتانسیلهای تولید و صادرات خرما در ایران.
محمدی، عقیل. (1399). رویکرد کلی به آیین عدم‌پایبندی در موافقت‌نامه‌های زیست‌محیطی چندجانبه (با اشاره به پروتکل مونترال راجع به مواد کاهنده لایه اوزن). مجله حقوقی بین المللی. 62، 277-306.‎
میر مجیدی هشتجین، عادل؛ فامیل مؤمن، رضا؛ گودرزی، فرزاد. (1393). کاهش ضایعات محصولات کشاورزی راهبرد اصلی در ارتقاء امنیت غذایی. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی.
 ودادی، سیروس؛ ناصریان، بهنام؛  طباطبایی، سید ضیاالدین؛ رحیمی، مسعود. (1393). تعیین دز مناسب پرتو گاما برای ایجاد جهش در جوانه های انار (رقم ملس ساوه). مجله علوم و فنون هسته ای، 35(3)، 85-82.
Abdulhafiz, F., Kayat, F., & Zakaria, S. (2018). Effect of gamma irradiation on the morphological and physiological variation from In vitro individual shoot of banana cv. Tanduk (Musa spp.). Journal of Plant Biotechnology, 45(2), 140-145.
Ahmadi, M., Osouli, S., Abd‐Alla, A. M. M., & Kalantarian, N. (2021). Assessment of mating competitiveness of sterile Ceratitis capitata in laboratory and field cage tests in northern Iran. Entomologia Experimentalis et Applicata, 169(6), 550-562.
Al-Izzi, M. A., Al-Maliky, S. K., & Khalaf, M. Z. (1993). Effects of gamma irradiation on inherited sterility of pomegranate fruit moth, Ectomyelois ceratoniae Zeller. International Journal of Tropical Insect Science, 14(5-6), 675-679.
Arab, M. M., Marrano, A., Abdollahi-Arpanahi, R., Leslie, C. A., Cheng, H., Neale, D. B., & Vahdati, K. (2020). Combining phenotype, genotype, and environment to uncover genetic components underlying water use efficiency in Persian walnut. Journal of Experimental Botany, 71(3), 1107-1127.
Arndt, S. K., Wanek, W., Clifford, S. C., & Popp, M. (2000). Contrasting adaptations to drought stress in field-grown Ziziphus mauritiana and Prunus persica trees: water relations, osmotic adjustment and carbon isotope composition. Functional Plant Biology, 27(11), 985-996.
Cruz, T. (2008). The role of mutation breeding on plant improvement in Mexico (No. IAEA-CN--167).
de Souza, C. R., Maroco, J. P., dos Santos, T. P., Rodrigues, M. L., Lopes, C. M., Pereira, J. S., & Chaves, M. M. (2005). Impact of deficit irrigation on water use efficiency and carbon isotope composition (δ13C) of field-grown grapevines under Mediterranean climate. Journal of Experimental Botany, 56(418), 2163-2172.
Dhouibi, M. H., & Abderahmane, C. T. (2002). The effect of substerilizing doses of gamma radiation on the pupae of the carob moth Ectomyelois ceratoniae (Lepidoptera: Pyralidae). IAEA.XA0201539.
Ehrenberg, L. & Granhall, I. (1952). Effects of beta‐radiating isotopes in fruit trees. Hereditas, 38 (4), 385-419.
Farquhar, G. D., & Richards, R. A. (1984). Isotopic composition of plant carbon correlates with water-use efficiency of wheat genotypes. Functional Plant Biology, 11(6), 539-552.
Ghasemi-Soloklui, A. A., Kordrostami, M., & Karimi, R. (2023). Determination of optimum dose based of biological responses of lethal dose (LD25, 50, 75) and growth reduction (GR25, 50, 75) in ‘Yaghouti’ grape due to gamma radiation. Scientific Reports, 13(1), 2713.
Glenn, D. M., & Bassett, C. (2011). Apple Δ13C discrimination is related to shoot ash content. HortScience, 46(2):213-216.
Hathaway, D. O. (1966). Laboratory and field cage studies of the effects of gamma radiation on codling moths. Journal of Economic Entomology, 59(1), 35-37.
IAEA. (2009). Induced Mutation in Tropical Fruit Trees. IAEA. TECDOC-1615.
IAEA. (2021). Mutant Variety Database. Retrieved from https://nucleus.iaea.org/sites/mvd.
Jain, S. M. (2010). Mutagenesis in crop improvement under the climate change. Romanian Biotechnological Letters, 15(2), 88-106.
Katiyar, K. P., & Ramirez, E. (1970). Mating frequency and fertility of Mediterranean fruit fly females alternately mated with normal and irradiated males. Journal of Economic Entomology, 63(4), 1247-1250.
Kummu, M., De Moel, H., Porkka, M., Siebert, S., Varis, O., & Ward, P. J. (2012). Lost food, wasted resources: Global food supply chain losses and their impacts on freshwater, cropland, and fertiliser use. Science of the Total Environment, 438, 477-489.
Kumarasinghe, K. S., Kirda, C., Bowen, G. D., Zapata, F., Awonaike, K. O., Holmgren, E., & Montenegro, A. (1996). Carbon isotope discrimination as a selection tool for high water use efficiency and high crop yields. IAEA. XA9642771.
Lamo, K., Bhat, D. J., Kour, K., & Solanki, S. P. S. (2017). Mutation studies in fruit crops: a review. International Journal of Current Microbiol Applied Science, 6(12), 3620-3633.
Lindquist, A. W. (1955). The use of gamma radiation for control or eradication of the screw-worm. Journal of Economic Entomology, 48(4), 467-469.
Pascual, M., Lordan, J., Villar, J. M., Fonseca, F., & Rufat, J. (2013). Stable carbon and nitrogen isotope ratios as indicators of water status and nitrogen effects on peach trees. Scientia Horticulturae, 157, 99-107.
Proverbs, M., Newton J., & Campbell, C. (1982). Codling moth: a pilot program of control b y sterile insect release in British Columbia. The Canadian Entomologist, 114(4), 363-376.
Qaiser, H., Siddiqi, S. A., & Naeem, N. (2017). Effectiveness of Gamma Radiation Technology For Abating Postharvest Losses Of Banana (Musa sapientum) By Targeting The Residential Microflora. Lahore Garrison University Journal of Life Sciences, 1(1), 41-60.
Rodrigues, M. G. F., Corrêa, L. D. S., Santos, P. C. D., & Tulmann Neto, A. (2012). Fig clones selection of cv. roxo de Valinhos obtained by irradiated buds. Revista Brasileira de Fruticultura, 34, 604-611.
Sadat Hosseini Grouh, M.., Vahdati, K., Lotfi, M., Hassani, D., & Biranvand, N. P. (2011). Production of haploids in Persian walnut through parthenogenesis induced by gamma-irradiated pollen. Journal of the American Society for Horticultural Science, 136(3), 198-204.
Sanada, T., & Amano, E. (1998). Induced mutation in fruit trees. Somaclonal variation and induced mutations in crop improvement, 401-419.
Sattar, M. N., Iqbal, Z., Al-Khayri, J. M., & Jain, S. M. (2021). Induced genetic variations in fruit trees using new breeding tools: Food security and climate resilience. Plants, 10(7), 1347.
Shiri, Y., Solouki, M., Ebrahimie, E., Emamjomeh, A., & Zahiri, J. (2020). Gibberellin causes wide transcriptional modifications in the early stage of grape cluster development. Genomics, 112(1), 820-830.
SIlvA, S. R. D., BezeRRA, D. N. F., Bassan, M. M., Cantuarias-Aviles, T., & Arthur, V. (2016). Postharvest of irradiated Tahiti lime fruits. Revista Brasileira de Fruticultura, 38(4), 272-281.
Soufbaf, M., Zolfagharie, H., Babaei, M., Fathollahi, H., Kalantarian, N., Salehi, B., Tabatabaei S., & Yousefi, M. (2015). Evaluation of sterile insect technique using nuclear technology against carob moth. 4the National Confrence of Nuclear Technology Application in Agricultural and Natural Resources Sciences. 19-20 May 2015. Karaj.
Surakshitha, N. C., & Soorianathasundaram, K. (2017). Determination of mutagenic sensitivity of hardwood cuttings of grapes ‘Red Globe’and ‘Muscat’ (Vitis vinifera L.) to gamma rays. Scientia Horticulturae, 226, 152-156.
Theiler-Hedtrich, R. (1989, May). Induction of dwarf F-12/1 cherry rootstocks by in vitro mutagenesis. In I International Symposium on In Vitro Culture and Horticultural Breeding, 280 (pp. 367-374).
Villaseñor, A., Carrillo, J., Zavala, J., Stewart, J., Lira, C., & Reyes, J. (2000). Current progress in the medfly program Mexico-Guatemala. In Area-wide control of fruit flies and other insect pests. Joint proceedings of the international conference on area-wide control of insect pests, 28 May-2 June, 1998 and the Fifth International Symposium on Fruit Flies of Economic Importance, Penang, Malaysia, 1-5 June, 1998 (pp. 361-368). Penerbit Universiti Sains Malaysia.
Zamani, G. H., Gorgievski-Duijvesteijn, M. J., & Zarafshani, K. (2006). Coping with drought: Towards a multilevel understanding based on conservation of resources theory. Human Ecology, 34, 677-692.
مجله پژوهش های راهبردی در علوم کشاورزی و منابع طبیعی
دوره 8، شماره 1
خرداد 1402
صفحه 29-48

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار