1-1-2 فرضیات
1- کشت بافت یکی از راه‌های سریع در ازدیاد انبوه نعناع فلفلی می‌باشد.
2- نعناع فلفلی در محیط کشت همواره در دسترس برای اعمال هر گونه اعمال تیمار از قبیل جهش می‌باشد.
3- ایجاد جهش نقطهای تا چه میزانی می‌تواند بر روی مواد موثره و میزان اسانس تغییر ایجاد نماید.
1-1-3 اهداف پژوهش
1- آشنایی با تکنیک کشت بافت گیاه دارویی نعناع فلفلی و تکثیر آن در داخل شیشه.
2- بدست آوردن مقدار قابل توجه گیاه در حال رشد برای اعمال جهش نقطهای در نعناع فلفلی.
3- بررسی تغییر در میزان مواد موثره گیاه در غلظت‌های مختلف ماده جهش‌زای EMS
1-2 کلیات
1-2-1 گیاه شناسی
نعناع فلفلی با نام علمی Mentha piperita L. و بـا نـام عمومی Peppermint ازخانواده نعناعیان یک گیاه علفی چند ساله است که در رده‌بندی گیاهی از تیرهLamiaceae راسته Lamialse و رده Rosidae می‌باشد (فوستر12، 1996؛ پیرس13، 1999). برگ‌های آن بیضوی ، متقابل ، نوک تیز ، دندانه‌دار کمی پوشیده از کرک به درازای ?-? سانتی‌متر و به عرض ?-? سانتی‌متر است (فلمینگ14، 1998). گل‌ها کامل نامنظم، اکثراً دوجنس یا هرمافرودیت و مجتمع به صورت گروهی در روی ساقه و در انتهای ساقه ظاهر می‌شوند گل‌ها در ماه‌های مرداد و شهریور ظاهر می‌شوند (امیدبیگی، 1384،1389). رنگ آنها گلی روشن یا کم و بیش ارغوانی مایل به بنفش می‌باشد و به تعداد زیاد نیز در مجاورت یکدیگر به نحوی مجتمع می‌شوند که مجموعاً در قسمت انتهای ساقه‌ها ، به صورت سنبله‌هایی با شکل ظاهری، بیضوی و نوک تیز جلوه می‌کند (شکل1-1). برخی از شاخه‌های این گیاه عقیم و عاری از گل باقی می‌ماند. عمر گل‌ها بسیار کوتاه و مدت کمی پس از تشکیل از گیاه جدا می‌شود، میوه کپسول ، کوچک و به رنگ قرمز تیره است (امیدبیگی، 1384،1389).
شکل1-1شمائی از گیاه کامل نعناع فلفلی
از جمله ویژگی‌های تشریحی نعناع فلفلی، کرک‌های ترشحی اسانس در آن است که دارای پایه یک یا چند سلولی منتهی به یک برجستگی ? تا ? سلولی و حتی بیشتر می‌باشد . اسانس ترشح شده نیز معمولاً خارج از جدار سلولزی ، در زیر کوتیکول جمع می‌گردد و این خود باعث می‌شود که بشره در همان ناحیه کمی متورم جلوه نماید (امیدبیگی، 1384،1389).
اسانس گیاه نعناع فلفلی در ابتدای رویش گیاه در غده‌های پیکررویشی گیاه ساخته و ذخیره می‌شود . تعداد کل غده از حدود ??? غده برای برگ‌های به طول ? میلی‌متر تا حدود ???? غده برای برگ‌های ?? میلی‌متری نعناع فلفلی متغیر است. برگ‌ها ? تا ?/? درصد و گل‌ها ? تا 6درصد اسانس دارند. ساقه‌ها معمولاً فاقد اسانس می‌باشند. به‌طور متوسط مقداراسانس در اندام‌های هوایی گیاه ? تا 5/1 درصد گزارش شده است (امیدبیگی، 1384،1389).
1-2-2 نیازهای اکولوژیکی
نعناع فلفلی در طول دوره رویش به هوای نسبتا گرم و تابش نور کافی نیاز دارد. در طول دوره رویش نیاز به آب کافی دارد. این گیاه در مناطقی که دارای زمستان‌های ملایم (حداقل دما 8 – درجه سانتی‌گراد) و خاک با PH بین 5-8 باشد قابل کشت است . به طور کلی خاک‌های اسیدی و زهکشی شده برای کشت نعناع فلفلی مناسب هستند، این گیاه زمستان را بصورت رکود به سرمی‌برد و در فصل بهـــار مجدداً رشد کرده و سرشاخه می‌دهد (فصلنامه پژوهشی،1383).
1-2-3 خاستگاه و دامنه انتشار
گیاهان تیره نعناع طوری در کره زمین پراکنده شده‌اند که در اغلب نواحی یافت می‌شوند ، ولی بیشینه انتشار آنها در منطقه مدیترانه است . امروزه در کشورهای مختلف جهان ، متجاوز از چند هزار تن اسانس در سال ، از این گیاهان تهیه می‌شود و این خود درجه اهمیت و توسعه کشت آنها را در نقاط مختلف کره زمین نشان می‌دهد. اسانس مانت کشور انگلستان که به اسانس میچام موسوم است ، بهترین نوع آن به حساب می‌آید (زرگری، 1368-1380). در مورد منشاء این گیاه اختلاف نظرهایی وجود دارد. عده‌ای از گیاه شناسان آسیا را منشاء نعناع می‌دانند، در حالی‌که عده‌ای دیگر از محققان منشاء آن را انگلیس دانسته و معتقدند که این گیاه در قرن هفدهم، در انگلیس به وجود آمده است (امیدبیگی 1389).
1-2-4 خواص دارویی
در حال حاضر از اسانس نعناع گونه piperita همراه دیگر گونه‌های گیاهی در ساخت داروهای گیاهی زیر که در کشور ایران به ثبت رسیده است، استفاده می‌شود. برای مثال قرص مکیدنی آلتادین (موارد مصرف: التهاب‌های مخاط گلو و دهان)، قرص‌های روکش‌دار آلیکوم (موارد مصرف: پایین آورنده فشار و چربی خون، ضد تصلب شرایین، ضد نفخ، اشتها آور)، گرانول پلانتاژل (موارد مصرف: اسهال‌های ساده)، قرص درگلیس (موارد مصرف: درمان زخم معده و زخم اثنی عشر، گاستریت و نفخ معده)، پودر کارامین (موارد مصرف: اختلال‌های هضم همراه نفخ)، شربت کاراوی میکسچر (موارد مصرف: دل درد نوزادان و اختلالات گوارشی در کودکان) ، قرص مکیدنی ماسومنت (موارد مصرف: التهاب گلو در سرماخوردگی‌ها و سرفه)، قرص جویدنی مانت (موارد مصرف: اسپاسم‌های دستگاه گوارش، نفخ معده و به عنوان خوشبو کننده دهان)، ژل منتاژل (موارد مصرف: قارچ کچلی لای انگشتان پا و کشاله ران، ضد خارش و سوزش، گزیدگی‌ها و سوختگی‌های سطحی) (میرحیدر، 1377؛ فون ویک و وینک، 2008).
1-2-5 موارد استفاده
بیشترین مصرف نعناع فلفلی به منظور تهیه اسانس است (امیدبیگی، 1384). اسانس این گیاه در طب سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرد (ویکرانت و همکاران15، 2006). این اسانس خاصیت ضد قارچی (بشهوس و ترونتون16،1997؛ پاندی و همکاران17، 1996) و ضد میکروبی دارد (امیدبیگی، 1389؛ زمانی‌زاده و همکاران، 1379؛ خان و همکاران18، 2003؛ موررای19، 1995؛ موریرا و همکاران20، 2005). اسانس نعناع فلفلی در صنایع غذایی، بهداشتی، آرایشی، شیرینی پزی، تولید ادویه و نوشابه سازی مصرف شده و از طعم آن در بهبود مزه داروهای بدمزه استفاده می‌گردد (میرحیدر، 1377).
در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود
شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید
ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل
در محلول‌های شستشوی دهان و گلو و خمیر دندان به خاطر خاصیت ضد باکتریایی منتول موجود در اسانس نعناع فلفلی، از آن استفاده می‌شود (زمانی‌زاده و همکاران، 1379). از این گیاه در ترکیب داروهای گیاهی تولید شده در کشور از جمله آلتادین، ماسومنت، قطره نعناع، منتاوآلیکوم استفاده شده است.
1-2-6 مواد موثره و اجزاء اسانس
ترکیبات اصلی اسانس شامل منتول21 ، منتون22 و منتیل استات23 تشکیل می‌دهد. اسانس گیاه جهت مصارف دارویی از قسمت‌های هوایی گیاه در آغاز مرحله گل‌دهی و با تقطیر با بخارآب به دست می‌آید و به گونه‌ای استاندارد می‌شود که حاوی حداقل 44درصد منتول، 15تا 30 درصد منتون و 5 درصد استر به علاوه انواع ترپنوییدها باشد. سایر ترکیباتی که در اسانس یافت می‌شود شامل فلاونوئید، پلی‌فنل‌های پلیمریزه شده، کاروتن، توکوفرول بی‌تین24 و چولاین25 می‌باشد (مورای، 1995).
1-2-7 کشت بافت گیاهی
کشت بافت گیاهی عبارت است از کشت درون شیشه‌ای گیاهان یا بذور و اجزای گیاهی (بافت، اندام، جنین، تک سلول، پروتوپلاست) در محیط‌های غذائی و تحت شرایط استریل. برخلاف سلول‌های جانوری، سلول گیاهی حتی در مراحل پیشرفته بلوغ و تمایز، در صورتی‌که سیستم غشائی و هسته آن سالم و فعال باشد، توانائی تغییر به حالت مریستمی و نمو به گیاه کامل را دارد. بنابراین هر قسمت از یک گیاه ممکن است در شرایط مناسب و ویژه بتواند یک جنین کامل ایجاد نماید. ایده انجام آزمایشات با استفاده از بافت‌ها و اندام‌های مجزا شده گیاهان تحت شرایط آزمایشگاهی کنترل شده، در اواخر قرن نوزدهم مطرح شده و در تحقیقات هابرلند بیان گردیده است (ملایری، 1375). در سال 1961 روش استفاده از آگار در پتری دیش معرفی شد. در این روش سلول‌های تکی را با آگار گرم شده مخلوط و حاصل را در پتری دیش به صورت یک لایه نازک پهن می‌کردند. این موضوع که یک سلول منفرد توانائی تقسیم و تکثیر داشته و نهایتا می‌تواند به یک گیاه کامل تبدیل شود در سال 1965 اعلام شد (افشاری‌پور، 1372).
مزیت تکثیر از طریق کشت بافت نسبت به سایر روش‌های مرسوم، تولید تعداد زیادی گیاه با محتوای ژنتیکی یکسان و کیفیت یکنواخت، در زمان کوتاه‌تر و فضای نسبتاً محدود می‌باشد (ساتیش و باوان اندان26، 1988 مانتل و هوگو27، 1989؛ باسو و چاند28، 996 ؛ شاسانی و همکاران29، 1998).
در کشت بافت گیاهی بیشتر اوقات یک ریزنمونه30 را برای شروع رشد در محیط کشت مصنوعی قرار می‌دهیم سلول‌های غیرفعال ، تمایزیافته31 و تقسیم نشده و ریزنمونه در حین رشد در محیط غذایی ابتدا متحمل تغییراتی برای وارد شدن به حالت مریستمی می‌شوند (آدام و ویندل32، 2005). پدیده بازگشت سلول‌های بالغ به مرحله مریستمی و شکل‌گیری بافت کالوس را تمایززدایی می‌نامند. از آنجا که ریزنمونه چند سلولی، متشکل از انواع مختلفی از سلول‌ها می‌باشد بنابراین سلول‌های بافت کالوس نیز هتروژن خواهند بود. توانایی سلول‌های بافت کالوس برای تمایز یافتن به یک گیاه کامل و یا یک اندام گیاهی را تمایز مجدد33 می‌نامند. این دو پدیده یعنی خارج شدن از حالت تمایز با تمایززدایی و تمایز مجدد از ظرفیت‌های ذاتی سلول‌های گیاهی هستند و تکامل آنها به گیاه کامل به عنوان توتی‌پتانسی34 توصیف می‌گردد. عموما قبل از اینکه سلول‌ها بتوانند وارد تمایز مجدد شده و گیاه کامل تولید نمایند مرحله کالوس را بایستی بگذرانند (فارسی و ذوالعلی،1382).
همچنین استفاده از راهکارهای فناوری زیستی از جمله کشت سوسپانسیون سلولی، کشت اندام (کشت ریشه‌های موئین و ساقه) راه حلی مناسب برای تولید سریع و انبوه متابولیت‌های ثانویه می‌باشد (پیزوتو35، 1996؛ راو و راویش انکار36، 2002؛ بورگاد و همکاران37، 2002 ؛ مالاباگال و تسای38، 2004).
1-2-7-1 انواع کشت بافت گیاهی
انواع مختلفی از کشت بافت گیاهی وجود دارد (رجب‌بیگی و همکاران، 1385)
1- کشت بذر39: یک بذر ممکن است در محیط مصنوعی (in vitro) کشت شود، و یک گیاهچه و نهایتا یک گیاه کامل تولید کند.
2- کشت جنین40: در این نوع کشت، جنین جدا شده، پس از حذف پوسته بذر، کشت می‌شود.
3- کشت اندام گیاهی41: یک اندام جدا شده، در محیط مصنوعی (in vitro)رشد می‌کند. در کشت اندام، انواع مختلفی مثل جنین‌ها، بساک‌ها و تخمدان‌ها وجود دارد.
4- کشت کالوس42: اگر یک بافت تمایز یافته جدا شود و در محیط مصنوعی ، تولید یک توده سلولی تمایز نیافته به نام کالوس نماید، این پدیده را کشت کالوس می‌نامند.
5- کشت سلول43: کشت سلول‌های منفرد که به کمک آنزیم‌ها یا به روش‌های مکانیکی از یک بافت گیاهی، کالوس یا سوسپانسیون سلولی بدست می‌آیند، کشت سلول نامیده می‌شود.
6- کشت پروتوپلاست44: کشت پروتوپلاست‌هائی که در اثر هضم آنزیمی دیواره سلول به وجود آمده‌اند، کشت پروتوپلاست نام دارد.
1-2-7-2 بررسی اثرات فاکتورهای مختلف در محیط کشت
انتخاب محیط کشت یا تهیه ترکیب آن برای موفقیت در کشت بافت ضروری است. هیچ محیط کشت مشخصی را نمی‌توان برای رشد انواع سلول‌ها توصیه کرد و اغلب لازم است تغییراتی در محیط کشت برای پاسخگوئی انواع مختلف ریزنمونه صورت گیرد. بطور کلی محیط کشت حاوی نمک‌های غیرآلی و ترکیبات معدنی مثل تنظیم کننده‌های رشد45 ، ویتامین‌ها، کربوهیدرات‌ها و یک عامل ژلی برای انجماد محیط کشت می‌باشد (افشاری‌پور، 1372؛ باقری و آزادی، 1381).
بافت‌های گیاهی کشت شده نیاز به ترکیبات شیمیایی غیرآلی ویژه‌ای دارند. به غیر از کربن، هیدروژن و اکسیژن، عناصر اساسی دیگر که به مقادیر نسبتا زیادی مورد نیاز گیاه می‌باشد عبارتند از : ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و گوگرد. به این عناصر، پر مصرف46 می‌گویند (افشاری‌پور، 1372).
آهن، منگنز، مس، برم، روی و مولیبدن نیز برای رشد گیاهان لازم است اما به مقادیر خیلی کمتر. به این عناصر کم مصرف47 می‌گویند (افشاری‌پور، 1372). براساس توصیه‌های انجمن بین‌المللی فیزیولوژی گیاهی، عناصری که در غلظت‌های کمتر از 5/0 میلی‌مول برلیتر هستند عناصر کم مصرف نامیده می‌شوند. این 15 عنصر که برای رشد گیاهان در طبیعت مهم هستند برای کشت‌های بافت نیز ضروری می‌باشند. در ترکیب نمک‌ها و یون‌های محیط‌های کشت مختلف بافت‌های گیاهی، از نظر کمی و کیفی اختلاف اندکی وجود دارد (بوجانیس48، 1989).
1-2-7-3 نمک‌های غیرآلی
ترکیب نمک‌های غیرآلی می‌تواند متفاوت باشد. اون و میلر (1992) ترکیب محیط‌های کشتی را که بطور گسترده‌ای استفاده می‌شوند، بدقت مورد بررسی قرار دادند و خطای اندکی را در این ترکیب‌ها گزارش کردند. ترکیب موراشیگ و اسکوک(1962)یا MS ترکیبی است که بطور گسترده از آن استفاده می‌شود (اسمیت و گولد49، 1989). به مقدار نمک آن بطور خاص توجه شده است. ترکیب MS به این منظور تهیه شد تا نشان داده شود که اضافه نمودن عصاره بافت‌های گیاهی که در آن زمان به محیط کشت اضافه می‌شد، رشد سلولی در کشت in vitro را افزایش نمی‌دهد. ترکیب MS ثابت کرد که مواد غذائی غیرآلی، عامل محدود کننده رشد سلولی توتون نبوده و مکمل‌های آلی نظیر عصاره مخمر، شیر نارگیل، هیدرولیزات کازئین و عصاره گیاهی به اندازه نمک‌های غیرآلی ضروری نیستند (باقری و آزادی، 1381).
1-2-7-4 ویتامین‌ها
ویتامین‌های افزودنی برای کشت سلول و بافت گیاهی ضروری نیستند، هرچند که ویتامین B1 (تیامین) در کشت بافت برخی گونه‌ها سودمند به نظر می‌رسد، با این وجود بیوتین، پانتوتنیک اسید، نیکوتینیک اسید (نیاسین)، پیریدوکسین(پیریدوکسال- ویتامین B6)، اسید فولیک، اسید اسکوروبیک (ویتامین C) و توکوفرول به برخی محیط‌های کشت اضافه می‌گردند (چان و همکاران50، 2000).
1-2-7-5 منبع انرژی
سلول‌های سبز کشت شده، معمولا از نظر فتوسنتزی فعال نبوده و به یک منبع کربن نیاز دارند. متداول‌ترین منبع انرژی کربن مورد استفاده در محیط‌های کشت سلول گیاهی، ساکاروز است اما گلوکز و فروکتوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرند (فارامی و همکاران51، 2000).
1-2-7-6 میواینوسیتول
میواینوسیتول یک الکل-قند است که به وفور در محیط‌های کشتی که برای تک لپه‌ای‌ها، بازدانگان و برخی دولپه‌ای ها تهیه می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده در تشکیل غشاء و دیواره سلولی نقش دارد. میواینوسیتول را می‌توان مستقیما به محیط کشت اضافه کرد و نیازی به تهیه محلول ذخیره نیست (بروسا و زییلجازکوو52، 2008).
1-2-7-7 عوامل فیزیکی
نور و دما از مهمترین عوامل فیزیکی موثر بر رشد می‌باشد. نور باعث تحریک اندام‌زائی53 می‌شود، اما از رشد ریشه جلوگیری می‌کند. اثر نور بر اندام‌زائی ممکن است به طور مستقیم یا غیر مستقیم مربوط به تجمع نشاسته در سلول‌های خاصی باشد و نشاسته باعث افزایش حضور سیتوکنین‌ها54 از جمله کینتین55 می‌شود (رجب‌بیگی و همکاران، 1385). دما نیز از جمله عوامل موثر بر رشد سلول بافت گیاهی است. برای اغلب کشت‌ها، دمای بین 20 تا 25 درجه سانتی‌گراد جهت رشد مناسب است. دمای بالاتر از 28 درجه سانتی‌گراد باعث تبخیر آب موجود در محیط کشت شده و سبب محدودیت رشد بافت می‌شود (اوانس و همکاران56، 1984).
1-2-7-8 ریزنمونه
عوامل مختلفی بر چگونگی پاسخ‌دهی ریزنمونه‌ها کشت شده تاثیر گذارند که از آن جمله می‌توان به ژنوتیپ گیاه مادری، شرایط رشد، سن زیرنمونه، زمان انتخاب ریزنمونه و… اشاره کرد. به طور کلی بهتر است بافت‌های دارای سلول‌های زنده جوان به عنوان ریزنمونه مورد استفاده قرار گیرند، زیرا سلول‌های تشکیل دهنده بافت‌های جوان دارای واکوئل کوچکی هستند و بنابراین فعالیت و توانایی زیادی در ایجاد گیاه باززائی57 شده دارند (طباطبایی و امیدی، 1390).
1-2-7-9 چگونگی انتخاب محیط کشت
انتخاب یک محیط کشت بیشتر بستگی به گونه‌های گیاهی، بافت یا اندام مورد کشت و هدف از انجام آزمایش دارد (دیویس58، 1994). به منظور انتخاب یک محیط کشت مناسب برای کشت مورد نیاز بهتر است که ابتدا با یک محیط کشت پایه مثل MS شروع نمود سپس به وسیله یک سری تغییرات کیفی و کمی در محیط کشت از طریق یک سری آزمایشات، یک محیط کشت مناسب را بدست آورد (بوجوانیس، 1989).
1-2-7-10 ریزازدیادی گیاهان از طریق کشت بافت
ریزازدیادی59 عبارت است از تکثیر درون شیشه‌ای گیاه از اندام‌ها، بافت‌ها، سلول‌ها و پروتوپلاست و غیره. در برخی منابع نیز عنوان ریزازدیادی طیف وسیعی از روش‌ها و تکنیک‌های کشت بافت را شامل می‌شود که از جوانه، نوک ریشه، بافت، برگ‌ها، رویان‌ها، پرچم‌ها و حتی سلول‌های منفرد به‌عنوان ریزنمونه در آنها استفاده می‌شود ولی شناخته شده‌ترین معنی ریزازدیادی، تکنیک مبتنی بر کشت جوانه‌های منفرد و یا مجتمع و یا شاخساره‌های حامل 2 تا3 جوانه باشد (باقری، 1386). اکثر گیاهان عالی دارای مریستم‌هائی در محور برگ هستند که هر کدام قادر به ایجاد گیاه کامل می‌باشند. مریستم‌ها محل‌هائی در گیاه هستند که در آنجا تقسیم سلولی میتوز60 فعال می‌باشد و از آن محل‌ها بافت‌های دائمی منشاء می‌گیرند. گروهی از سلول‌های تمایز نیافته در نوک ساقه و شاخساره وجود دارند که تشکیل مریستم انتهائی61 را می‌دهند (باقری و آزادی، 1381). همچنین این سلول‌ها ممکن است بین آوندهای چوبی و آبکش قرار گیرند که موسوم به کامبیوم62 می‌باشند و یا در برگ‌های جوان و در قسمت پائین قطعات بین گره‌ای واقع شوند که مریستم‌های انترکالری63 نامیده می‌شوند. به طور کلی هدف از ریزازدیادی، حداکثر تولید از یک گیاه در زمان معین و در عین حال ایجاد مجموعه‌ای از گیاهان با خصوصیات ژنتیکی یکسان و با صفات کمی و کیفی مورد نظر می‌باشد (باقری و صفاری، 1387).
1-2-7-11 ریشه‌زائی
معمول‌ترین پاسخی که در کشت ریزنمونه‌های مختلف گیاهی در کشت بافت مشاهده می‌شود تشکیل ریشه می‌باشد. به طور کلی ریشه‌زائی64 در پاسخ به هورمون‌های اکسینی از قبیل IBA,NAA وIAA صورت می‌گیرد. از این میان NAA, IBA به فراوانی در مورد بسیاری از گیاهان استفاده شده است. برای گیاهانی که به سادگی ریشه می‌دهند این مرحله ضروری نیست و بسیاری از پروتکل‌های تجاری، این مرحله را حذف می‌کنند (ایوان و همکاران65، 2003).
1-2-8 تعریف موتاسیون(جهش)
جهش یا موتاسیون66 به طور ساده عبارتست از یک تغییر در توالی نوکلئوتیدی یک مولکول DNA (بروان67، 2009). واژه موتاسیون از کلمه لاتین (mutation) به معنای یک تغییر عمده و اساسی و ناگهانی مشتق شده است. اما تا قبل از آنکه شیوه‌های جدیدی برای استخراج و جداسازی ژن‌ها به عنوان قطعاتی از DNA به دست آید، تنها راه درک و فهم وجود ژن‌ها و بررسی و تعیین نقش آنها، مطالعه تنوع ژنتیکی و وراثت بود. با بررسی یک تغییر و تفاوت موروثی کاملا مشخص در فنوتیپ یک موجود زنده منشاء آن را به یک ژن خاص نسبت می‌دادند و آن تغییر را موتاسیون می‌خواندند. گاهی نیز آسیب و تغییر در ماده ژنتیکی ممکن است در ژن‌هایی رخ بدهد که از حیث اطلاعات ژنتیکی غیرفعال باشند. نظیر قطعات صامت در زنجیره DNA که اساسا از آنها رونویسی68 صورت نمی‌گیرد، یا در ژن‌هایی صورت بگیرد که آن نوع ژن به تعداد زیاد و مکرر در DNA وجود دارد. آسیب در این نوع ژن‌ها نیز اثر فنوتیپی ایجاد نمی‌نماید، اما به طور کلی آن تغییراتی در ماده ژنتیکی، موتاسیون محسوب می‌شوند که غیرعادی و دائمی باشند. بنابراین با توجه به موارد فوق الذکر و با مدنظر گرفتن حداقل شرایط و ویژگی‌های تغییرات موتاسیون می‌توان گفت که موتاسیون فرآیندی پویشی است که موجب تغییر مجموعه توارثی سلول و نهایتا ایجاد یک موجود زنده‌ای با ویژگی‌های جدید ژنتیکی می‌گردد یا به‌عبارت دیگر موتاسیون، یک تغییر قابل وراثت است که بر کروموزوم اثر دائم می‌گذارد و منجر به ایجاد یک موجود جهش یافته یا موتانت می‌شود (بروان، 2009).
1-2-8-1 تاریخچه استفاده از موتاسیون
قدمت موتاسیون را می‌توان معادل قدمت علم ژنتیک دانست زیرا نخستین بار Hugode Vries هلندی در سال 1901 انجمن مطالعات مورفولوژی برروی گیاه پامچال به این پدیده مهم پی‌برد و ظهور خصوصیات جدید ارثی در این گیاه را موتاسیون نامید. هرچند که پیش از نامبرده داروین در یافته بود که گونه‌ها قابلیت جهش یا دگرگون ناگهانی دارند و به همین نحو لینه نیز متوجه شده بود که تعدادی از موتاسیون‌ها سیستم طبقه‌بندی و نام‌گذاری را دچاره پیچیدگی می‌کنند اما در آن زمان ماهیت آن پدیده به درستی درک نشوده بود اما ژنوتیپ‌های تغییر یافته به طریق مصنوعی (موتانت‌های القائ) اولین بار در سال 1927 توسط مولر ( با اشعه X) روی مگس سرکه و بعد از آن در سال 29-1928 توسط استولر در گیاهان زراعی شناسایی شدند. اولین کار در رابطه با اشعه X در جهت مطالعات بیوفیزیکی اثرات پرتودهی روی سیستم‌های بیولوژیکی و ایجاد یک تغییر مفید بوده است (استوسکوف و همکاران69، 1997).