دراسة رئيسية حديثة تبين أهمية الإمكانات غير المستغلة للأصول الوراثية للقمح

توصلت دراسة حديثة أجراها فريق من خبراء 15 مركز بحثي، بما في ذلك المركز الدولي للزراعة الملحية (إكبا)، بقيادة المركز الدولي لتحسين الذرة والقمح (CIMMYT)، أن مجموعة من الصفات القيّمة في مدخلات القمح البري من بنوك الجينات المختلفة في جميع أنحاء العالم يمكن أن تساعد في تحسين برامج التربية العالمية الحالية.

نُشرت الدراسة في دورية (Nature Food) التي تعقبت الأصول الوراثية المتنوعة لأقارب قمح الخبز، حيث أشارت إلى أهميتها لإثراء أصناف النخبة الحديثة وتحسين تكيف الإجهاد للقمح في ظل سيناريوهات تغير المناخ.

يُعتبر قمح الخبز من المحاصيل ذات الأهمية العالمية، لكنه واجه اختناقات شديدة في التنوع أثناء تطوره بسبب عوامل مختلفة، بما في ذلك التوطين والتربية. ومع ذلك، وبسبب الجينوم الكبير والمعقد للقمح، والذي يشكل حوالي 85 في المئة من الحمض النووي المتكرر، فإن المحصول يتمتع بقدرة تخزين جيدة (القدرة على قبول الجين الأجنبي دون تغيير التركيب الجيني للمحصول). يمكن للمحصول أن يستوعب أيضًا إدخالًا كبيرًا (إدخال جينات من مجموعة أحد الأنواع إلى مجموعة أخرى أثناء التهجين) من المجموعة الوراثية السلفية. لكن على الرغم من ذلك، يتجنب الباحثون خلط الأنواع البرية في المجموعة الوراثية بسبب الوقت اللازم لغربلة الجينات غير المرغوب فيها التي يجلبها معه.

يتيح تطوير أدوات علم الجينوم والمعلوماتية الحيوية الجديدة الآن مراقبة دقيقة للقطاعات المُدخلة والمرشحات المرتبطة بها، مما يعزز بشكل كبير من احتمالات الاستفادة من هذا الاختلاف غير المستغل سابقًا.

استخدم المؤلفون في هذه الدراسة ثلاث مجموعات من سلالات ما قبل التكاثر الناتجة عن تهجين ثلاثي الاتجاه للخطوط الغريبة مع النخب. يتم استخدام سلالات ما قبل التكاثر هذه على مستوى العالم من قبل باحثي القمح لاكتشاف جينات جديدة مرتبطة بالتكيف المحسن في ظل سيناريوهات تغير المناخ.

قال الدكتور براشانت فيكرام، زميل ما بعد الدكتوراه ومربي نبات في إكبا، وأحد المؤلفين المشاركين الذين وضعوا هذه الدراسة: "إن الأساليب طويلة الأجل المعتمدة حاليًا لإدخال البدائل (alleles) الغريبة، وهي شكل مختلف من الجين، في أصناف النخبة تحتاج إلى تحول كبير. ففي هذه الدراسة، رصدنا مساهمة جينوم الأجداد في مجموعات سلالات ما قبل التكاثر المستمدة من مخططات عبور ثلاثية استراتيجية بين الأنواع الغريبة المتنوعة وأفضل النخب التاريخية تتضمن 366 نوعًا غريبًا متنوعًا إضافة إلى 25 خط قمح تاريخي مميز. وقد طور الفريق 2867 سلالة سابقة للتكاثر، باستخدام 95 سلالة في برامج التربية ويتم متابعة عدد قليل منها في برامج البحوث المتنوعة لأنظمة البحوث الزراعية الوطنية".

يؤيد الدكتور براشانت فيكرام استراتيجية اختيار تربية معدلة تركز على حل وسط بسيط بشأن الصفات التكيفية (الطول والازهار). تعزز هذه الاستراتيجية التنوع الجيني الحالي وتحسن فرص إدخال البديل المفيد من السلالات البرية المحفوظة في بنوك الجينات المختلفة.

تقدم هذه الدراسة قفزة كبيرة إلى الأمام في تعبئة تباين بنك الجينات لخطوط التربية. كما تطرح الدراسة فرضية أن تحديد التنوع الطبيعي في المحاصيل والاستخدام الفعال له أمر ضروري لمواجهة التحديات التي تواجه الأمن الغذائي العالمي بسبب عوامل مثل تغير المناخ والنمو السكاني.