کابرد فناوری های نوین در علوم گیاهی و نقش علوم گیاهی در توسعه پایدار

محمد جواد سهرابی¹ پریسا میرعلینقی² محمد رضا سهرابی رنانی³ مجید شریفی⁴ رضا زادعلی⁵

1) استادیار فارماکولوژی دانشگاه آزاد واحد دامغان، ایران -
2) استادیار شیمی دارویی دانشگاه آزاد واحد دامغان، ایران -
3) دانشجوی پزشکی دانشگاه علوم پزشکی گیلان، ایران -
4) استادیار نانوتکنولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تهران و دانشگاه آزاد واحد تهران، ایران -
5) استادیار فارماکوگنوزی دانشگاه آزاد واحد دامغان، ایران -

کد IOI مقاله : ABFF-ABDEED
محل انتشار : نهمین کنگره بین المللی توسعه کشاورزی، منابع طبیعی، محیط زیست و گردشگری ایران(9icsda.ir)
چکیده :
    ادغام فناوری‌های مدرن در علوم گیاهی، تحقیقات و شیوه‌های کشاورزی را به طور قابل توجهی پیشرفت داده و به توسعه پایدار جهانی کمک کرده است. در این روش، روش‌های تحقیق بر روی مجموعه مقالات کنفرانس‌ها و گزارش‌های فنی با استفاده از پایگاه‌های داده از جمله Scopus، Web of Science، PubMed و Google Scholar انجام شد. نوآوری‌هایی مانند ویرایش ژنوم CRISPR-Cas9، توالی‌یابی نسل بعدی (NGS)، فنوتیپ‌بندی با توان عملیاتی بالا، سنجش از دور مبتنی بر پهپاد و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، بهبود محصولات کشاورزی، مدیریت بیماری‌ها و بهینه‌سازی منابع را متحول کرده‌اند. این فناوری‌ها توانایی ما را در توسعه محصولات مقاوم در برابر آب و هوا، بهبود پتانسیل عملکرد و کاهش اثرات زیست‌محیطی افزایش می‌دهند. علوم گیاهی نقش مهمی در دستیابی به اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (SDGs)، به ویژه گرسنگی صفر (SDG 2)، اقدام اقلیمی (SDG 13) و زندگی در خشکی (SDG 15) ایفا می‌کنند. این بررسی پیشرفت‌های کلیدی فناوری، کاربردهای آنها در کشاورزی و سهم آنها در پایداری را برجسته می‌کند. ما در مورد ابزارهای ژنومی، کشاورزی دقیق و بیوانفورماتیک بحث می‌کنیم و بر پتانسیل آنها برای مقابله با چالش‌های امنیت غذایی و در عین حال ارتقای تعادل اکولوژیکی تأکید می‌کنیم. چالش‌هایی مانند نگرانی‌های اخلاقی، چارچوب‌های نظارتی و دسترسی به فناوری نیز مورد بررسی قرار گرفته‌اند. تحقیقات آینده باید بر همکاری بین رشته‌ای، انتشار عادلانه فناوری و پشتیبانی سیاستی برای به حداکثر رساندن مزایای این نوآوری‌ها تمرکز کنند.

کلمات کلیدی : کشاورزی دقیق کشاورزی پایدار ژنومیک بیوانفورماتیک [1] jinek m et al (2012) a programmable dual rna guided dna endonuclease in adaptive bacterial immunity science 337(6096) 816 821 [2] li j et al (2020) genome editing in plants a tool for precision breeding nature plants 6(5) 287 294 [3] fao (2021) the state of food security and nutrition in the world [4] zhang y et al (2019) applications of crispr in crop improvement trends in biotechnology 37(2) 135 148 [5] weiss m et al (2020) remote sensing for precision agriculture remote sensing 12(11) 1856 [6] kamilaris a et al (2018) a review of ai applications in agriculture computers and electronics in agriculture 147 69 81 [7] varshney r k et al (2018) next generation sequencing in plant genomics plant biotechnology journal 16(4) 624 627 [8] tilman d et al (2011) global food demand and sustainable intensification pnas 108(50) 20260 20264 [9] godfray h c j et al (2010) food security the challenge of feeding 9 billion people science 327(5967) 812 818 [10] ray d k et al (2013) yield trends are insufficient to double global crop production by 2050 plos one 8(6) e66428 [11] lobell d b et al (2011) climate trends and global crop production since 1980 science 333(6042) 616 620 [12] foley j a et al (2011) solutions for a cultivated planet nature 478(7369) 337 342 [13] tester m et al (2012) breeding technologies to increase crop production in a changing world science 327(5967) 818 822 [14] doudna j a & charpentier e (2014) the new frontier of genome engineering with crispr cas9 science 346(6213) 1258096 [15] fao (2017) the future of food and agriculture trends and challenges [16] pretty j et al (2018) global assessment of agricultural system redesign for sustainable intensification nature sustainability 1(8) 441 446 [17] wollenberg e et al (2016) reducing emissions from agriculture to meet the 2°c target global change biology 22(12) 3859 3864 [18] rockström j et al (2017) sustainable intensification of agriculture for human prosperity and global sustainability ambio 46(1) 4 17 [19] altieri m a et al (2015) agroecology and the design of climate change resilient farming systems agronomy for sustainable development 35(3) 869 890 [20] united nations (2015) transforming our world the 2030 agenda for sustainable development