10:38 ص المكتبة الزراعية الشاملة

كتاب : جينوم و تربية النبات

تأليف : ا.د مدحت الساهوكي 

كلية علوم الهندسة الزراعية 

2020

تخيل أنه حان وقت الحصاد ، ووجدت طماطم أكبر قليلاً من تلك الموجودة في حديقتك. مستوحاة من هذا ، قررت محاولة تربية طماطم كبيرة جدًا. تبدأ بجمع البذور من هذه الطماطم الكبيرة ، وفي العام التالي ، تزرع 20 نبتة طماطم من تلك البذور. في وقت الحصاد في ذلك العام ، تختار أكبر طماطم وتحتفظ ببذورها. ثم تكرر هذه الدورة لمدة 20 عامًا. على مدى عقدين من الزمان ، تزرع 20 نبتة كل عام ، كل واحدة منها مزروعة بأكبر طماطم من العام السابق. ما رأيك سيحدث لتلك النباتات؟

إذا كان نبات الطماطم الخاص بك صنفًا مفتوح التلقيح (OP) متوفرًا تجاريًا - وهو نوع موروث ، على سبيل المثال - فإن النتيجة الأكثر ترجيحًا هي أن الطماطم ستظل بنفس الحجم لمدة 20 عامًا. من ناحية أخرى ، إذا كان نبات الطماطم الأصلي صنفًا هجينًا ، فقد تحدث أشياء متعددة. في بعض الحالات ، قد لا تكون البذور قابلة للحياة. حتى لو كانت كذلك ، فإن الطماطم التي تزرعها قد لا تشبه الطماطم التي نمت من البذور المهجنة. في كلتا الحالتين ، تكون الاحتمالات ضئيلة في أن ينتهي بك الأمر مع طماطم أكبر بشكل عام.

في هذه المرحلة ، قد تسأل ، "لكن أليست هذه هي الطريقة التي تعمل بها تربية النباتات؟" نعم ، لكن من المهم نوع البذور التي تستخدمها في البداية ، وما الذي تعبرها به. لتفسير نتائج تجربتنا الافتراضية في الطماطم ، دعنا نفكر في المادة التي بدأنا بها. من هناك ، يمكننا التعمق في ما يتطلبه الأمر لتهجين النباتات بنجاح في حديقتك للحفاظ على السمات المرغوبة.

أجيال من علم الوراثة

تأتي بذور الخضروات OP من أصناف "تتكاثر بشكل صحيح". إذا تم تخصيب هذه الأصناف بواسطة نبات آخر من نفس الصنف ، أو إذا تم تخصيبها ذاتيًا ، فإنها ستنتج نباتًا بخصائص هذا الصنف. هذا لأن جميع نباتات صنف OP متطابقة وراثيًا تقريبًا. عادة ما تكون الاختلافات في النبات ، مثل حجم الثمار ، بسبب الظروف البيئية المختلفة. لذلك ، إذا اخترت أكبر طماطم من قطعة من طماطم OP لمدة 20 عامًا ، فستكون العوامل الوراثية الخاصة باختياراتك مماثلة للنباتات التي أعددتها في الأصل ، وستكون ببساطة تزرع هذا الصنف عامًا بعد عام. على الرغم من أنه من الممكن تقنيًا أن يحتوي صنف OP على كمية صغيرة من التنوع الجيني القابل للاختيار ، إلا أنه من المحتمل ألا يؤثر على أي سمات مرغوبة يسهل التعرف عليها. إذا كان الأمر كذلك ، لكان مربي النباتات قد استولوا عليها بالفعل.

في حالة البذور المهجنة ، يكون النبات المزروع نتيجة تهجين بين صنفين مختلفين. سيحتوي أي نسل ناتج قابل للحياة على مزيج من الجينات من الصنفين الأم ، ولكن ليس بنفس النسبة مثل الهجين الأصلي. لذا ، فإن زراعة البذور من هذه النسل والأجيال اللاحقة بالمثل لن يمنحك الطماطم الأكبر التي تبحث عنها.

أيضًا ، إذا تم إنتاج طماطم أكبر ، فيمكن تفسيرها من خلال ممارسات البستنة المحسنة ؛ ربما قمت بتعديل التربة أو إضافة المزيد من الأسمدة. هناك أيضًا احتمال ضئيل أن تؤدي الطفرة العشوائية إلى زيادة حجم الطماطم المزروعة من البذور. ومع ذلك ، إذا زرعت البذور المختارة في ظروف مماثلة في كل مرة على مدار 20 عامًا ومنحتها نفس المستوى من الاهتمام ، فإنها ستظل تنمو فقط إلى حجم محصول الطماطم الأصلي. لم تكن جينات النباتات لتتغير.

أساسيات التربية

إذن ، كيف تعمل تربية النبات؟ يزيد مربي النباتات المعاصرين من معدل الطفرات ، ويفحصون أعدادًا كبيرة من النباتات بحثًا عن طفرات - تسمى أحيانًا "رياضات" - قد يكون لها سمة مفيدة يمكن تربيتها في صنف موجود. التطور يعمل بطريقة مماثلة. إنها "تفحص" أعدادًا كبيرة من الطفرات عبر أجيال عديدة وتختار الطفرات التي تحسن قدرة الكائن الحي على التكاثر. لسوء الحظ ، لا يتمتع البستانيون برفاهية زراعة أعداد كبيرة من النباتات لأجيال لا نهاية لها.

لحسن الحظ ، يكون التهجين في متناول بستاني متعطش. لبدء العملية ، يختار البستاني نبات OP بخاصية محددة يريدها. سوف يعبرون هذا النبات مع صنف OP آخر من نفس النوع بخصائص جيدة بشكل عام. بشكل عام ، يمكن عبور النباتات من نفس النوع ، ولكن في بعض الأحيان يمكن أيضًا عبور النباتات ذات الصلة البعيدة.

لنفترض أنك تزرع نوعًا كبيرًا من الزهرة البيضاء يسهل نموه ومقاومته للأمراض. أثناء زراعة هذا النبات ، تصادف صنفًا آخر من نفس النوع ، ولكن بأزهار حمراء. ومع ذلك ، فإن الصنف الأحمر هو نبات أصغر حجمًا وأقل صلابة من نباتك بالزهور البيضاء. هدفك هو زراعة نبات كبير وصحي - مثل الصنف الأبيض - ولكن بأزهار حمراء. إليك كيف يمكنك فعل ذلك.

أولاً ، عليك تهجين الزهور البيضاء والحمراء. للقيام بذلك ، خذ حبوب اللقاح من الصنف الأحمر واستخدمها لتخصيب الأزهار الأنثوية على الصنف الأبيض ، أو العكس. عندما تذبل الأزهار المخصبة ، احصد البذور. يجب أن تحتوي كل بذرة على مزيج من المادة الوراثية ، نصفها من الصنف الأبيض ونصفها من الصنف الأحمر. ازرع البذور خلال موسم النمو القادم.

يمكن أن يحدث شيئين عندما تتفتح هذه النباتات - الهجينة الخاصة بك من F1. في أفضل سيناريو ، ستزرع زهورًا حمراء ، وستكون جميع النباتات متوسطة القوة بين النباتات الأم البيضاء والحمراء. في هذه الحالة ، عبور الهجينة F1 للخلف مع الصنف الأبيض الأصلي. من المحتمل أن ينتج عن هذا مزيج من الزهور ذات اللونين الأحمر والأبيض في جيلك القادم ، كل منها يحتوي على ثلاثة أرباع مادته الوراثية من الصنف الأبيض ، وربع من اللون الأحمر.

اعبر الهجينة المزهرة الحمراء F2 مرة أخرى مع الصنف الأبيض الأصلي المزهر مرة أخرى. كرر هذه العملية مع كل جيل لاحق من الهجينة حتى تشبه النباتات الصنف الأبيض من جميع النواحي ، باستثناء لون الزهرة. كل جيل ، ستنخفض النسبة المئوية للمواد الوراثية للصنف الأحمر الموجودة في النسل بمقدار النصف. بحلول الجيل الثامن ، سيتم اشتقاق 99.6 في المائة من المادة الوراثية للنبات المهجن من الصنف الأبيض ، في حين أن 0.4 في المائة فقط من المادة الوراثية - بما في ذلك جينات الزهرة الحمراء - ستأتي من الصنف الأحمر. في الجيل الأخير ، عبور الهجينة الخاصة بك مع بعضها البعض وازرع جيلًا أخيرًا من الزهور. الاحتفاظ بالبذور فقط من النباتات التي تنتج نسلًا مزهرًا باللون الأحمر بنسبة 100 في المائة ؛ تحمل هذه النباتات جينات الأزهار الحمراء فقط. النباتات التي تحتوي على جينات كل من الأزهار البيضاء والحمراء ستنتج نسلًا واحدًا مزهرًا باللون الأبيض لكل ثلاثة ذرية حمراء مزهرة.

حدد الخصائص

بالنسبة لهذه التجارب ، افترضنا أن جينات متعددة تتحكم في الارتفاع والنشاط في الصنف الأبيض الأصلي. من خلال التهجين العكسي المستمر إلى الصنف الأبيض الأصلي ، فإن النسبة المئوية للجينوم في الهجينة ستزيد كل جيل ، وسيستقر عدد أكبر من الجينات العديدة المطلوبة للنباتات الأطول والأكثر صحة في هذه النباتات في النهاية.

هذه أبسط حالة قد تواجهها. في حالات أخرى ، قد تكون سمة معينة ناتجة عن مجموعة من الجينات تعمل معًا ، وقد تختفي في الهجينة. في علم الأحياء ، يمكن أن يحدث أي شيء تقريبًا. ومع ذلك ، فإن تهجين نباتات OP ، ثم إعادة تهجين نباتاتك الهجينة بشكل متكرر إلى أحد النباتات الأصلية ، هو عدد الأصناف النباتية التي يتم تربيتها.

باستخدام هذه الطريقة ، يمكنك إنشاء الكثير من مجموعات التربية. على سبيل المثال ، يمكنك محاولة تهجين نوعين من الفلفل الحار - أحدهما حار والآخر به فاكهة أكبر - ومحاولة نقل بعض الحرارة إلى الفلفل الأكبر حجمًا. يمكنك تربية القرع بالثآليل واليقطين بحجم وشكل مفضل لنقل الثآليل إلى صنف اليقطين الآخر. في الواقع ، يمكن أن تتزاوج القرع والقرع والقرع في معظم الحالات ، وهي تأتي في مجموعة متنوعة من الألوان والأشكال والأحجام. بالإضافة إلى ذلك ، لديهم أزهار كبيرة ومنفصلة للذكور والإناث تجعل التهجين الهجين أمرًا سهلاً. مهما كانت تجربته ، تذكر فقط أن تبدأ بأصناف OP - وليس الأصناف الهجينة أو F1 - وكن مستعدًا لما هو غير متوقع.

يمكن أن تؤدي إضافة تربية النباتات إلى مخزونك النباتي إلى جعل البستنة أكثر متعة وتمنحك مشروعًا متعدد السنوات للقيام به. عندما تكون في شك ، إذا رأيت متحولة محتملة في حديقتك ، فاحفظ بذورها. قد يكون مجرد طفرة تطورية ، ولكن قد يحتوي أيضًا على جينات ترغب في الاحتفاظ بها. إذا كان الاختلاف يبدو مثيرًا للاهتمام على الإطلاق ، فحاول حفظه وتكراره عن طريق حفظ البذور والتهجين العكسي.

----------------

تنزيل الكتاب

----------------------------

مشاركة