کاربرد فناوری نانو و هوش مصنوعی در پایش پایداری ژنتیکی گیاهان حاصل از نگهداری فراسرد مطالعه موردی در سیب زمینی

کرایوپریزرویشن به عنوان یکی از فناوری های پیشرفته در حفاظت بلندمدت از ژرم پلاسم گیاهی نقش مهمی در امنیت غذایی و پایداری تنوع زیستی ایفا می کند. در این پژوهش به منظور ارزیابی اثرات انجماد فراسرد بر ثبات ژنتیکی دو رقم سیب زمینی آریندا و سانته از ترکیب دو رویکرد فناورانه شامل فناوری نانو و الگوریتم های هوش مصنوعی استفاده شد. برای ارزیابی کیفیت DNAهای استخراج شده از ریزنمونه ها و گیاهان نسل اول از سامانه نانوتراپ (Nano Trap system) بهره گرفته شد. این سامانه با استفاده از نانوفیلترهای دقیق و میدان های الکتریکی، موضعی مولکول های سالم DNA را از نمونه های آسیب دیده تفکیک کرده و شاخص های خلوص (A۲۶۰/A۲۸۰) و سلامت مولکولی را با دقت بالا اندازه گیری می کند. سپس داده های حاصل از آزمون های مولکولی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و الگوریتم خوشه بندی K-Means تحلیل شدند. نتایج نشان داد که دقت مدل های یادگیری ماشین در تفکیک الگوهای باندی بیش از ۹۵% بوده و تفاوت معناداری بین نمونه های فراسرد و شاهد مشاهده نشد. این یافته بیانگر ثبات ژنتیکی گیاهان پس از نگهداری در نیتروژن مایع و اثر بخشی رویکردهای فناورانه در تحلیل داده های زیستی است. استفاده همزمان از فناوری نانو و هوش مصنوعی افق های نوینی برای ارتقای دقت پایش ژنتیکی در نظام های کرایوبیوتکنولوژی گیاهی فراهم می سازد.

کلیدواژه ها:

کرایوپریزرویشن ، فناوری نانو ، نانوتراپ ، هوش مصنوعی ، سیب زمینی ، پایداری ژنتیکی