12:40 م المكتبة الزراعية الشاملة

 

كتاب : تربية النبات و الهندسة الوراثية : الجزء النظري

عدد صفحات الكتاب : 277 صفحة

كان المزارعون يزرعون النباتات لآلاف السنين. على مر السنين ، تم تطبيق أدوات متطورة بشكل متزايد لتحسين المحاصيل. تم استخدام تقنيات تربية النباتات الحديثة ، على سبيل المثال ، لإنشاء أصناف جديدة تتكيف مع بيئات أو احتياجات معينة - مثل المحاصيل التي يسهل حصادها أو التي تقاوم الأمراض. تم تعزيز ممارسات التربية هذه عن طريق التكنولوجيا الكيميائية. تستخدم مبيدات الآفات الآن على نطاق واسع لحماية المحاصيل من الإصابة بالحشرات. حلت مبيدات الأعشاب إلى حد كبير محل الزراعة الميكانيكية كطريقة لمكافحة الأعشاب الضارة. ويتم استخدام الأسمدة بشكل روتيني لتعويض العناصر الغذائية المفقودة من التربة. عززت استراتيجيات التربية ، والمواد الكيميائية الزراعية ، وممارسات الزراعة المحسنة الإنتاجية الزراعية في الولايات المتحدة إلى أعلى مستوياتها الحالية.

على الرغم من هذه النجاحات ، لا تزال المحاصيل مفقودة بسبب الآفات والأمراض والظروف المناخية المتطرفة. تستهلك الأسمدة والمواد الكيميائية الأخرى الآن حصة متزايدة من دولار المزرعة. في الوقت نفسه ، هناك قلق متزايد بشأن تأثير هذه المواد الكيميائية على البيئة. تتجلى المشاكل الزراعية بشكل أكبر في العالم الثالث ، حيث يزداد عدد السكان باطراد. بدون تحسينات في التقنيات الزراعية ، من المتوقع أن يتجاوز الطلب على الغذاء العرض في أوائل القرن المقبل.

تقدم البيولوجيا الجزيئية والهندسة الوراثية أدوات جديدة لتلبية هذه الاحتياجات الزراعية وغيرها. يتعلم علماء الأحياء الجزيئية كيفية نقل الجينات الأجنبية إلى خلايا نباتية. إنهم يفعلون على المستوى الجزيئي ما كان يقوم به مربو النباتات مع نباتات كاملة لعدة قرون: الجمع بين الجينات بطرق جديدة لإنتاج محاصيل محسنة. يوفر العمل مع جينات مفردة ، بدلاً من النباتات الكاملة ، العديد من المزايا. ميزة واحدة هي الخصوصية. يقدم الاستيلاد الكلاسيكي الجينات التي تعقد عملية تحسين المحاصيل. 

في التهجين الجنسي ، يتم الجمع بين جينومات نباتين بالكامل على الرغم من أن المربي قد يحاول نقل سمة يتحكم فيها جين واحد. يتطلب الأمر تقاطعات خلفية متكررة للقضاء على الجينات الدخيلة وبالتالي سنوات عديدة لإنشاء تنوع محسّن. باستخدام التقنيات الجزيئية ، يمكن قطع الجين من نبات واحد وتقسيمه إلى آخر في تجربة واحدة. ولعل الأهم من ذلك هو أن الهندسة الوراثية تفتح مصدرًا جديدًا للتنوع الجيني يمكن استخدامه في تحسين المحاصيل. يمكن للمربيين العمل فقط مع النباتات التي تكون قادرة على التخصيب. على النقيض من ذلك ، تقدم الهندسة الوراثية وعدًا باختيار سمات قيمة من أي كائن حي. على سبيل المثال ، يجري البحث بالفعل حول نقل جينات تثبيت النيتروجين من البكتيريا إلى النباتات. قد يكون النهج الآخر هو نقل الجينات المقاومة لمبيدات الأعشاب من الحشائش إلى نباتات المحاصيل.

الهدف من كل من تربية النباتات المعدلة وراثيًا والتقليدي هو إنتاج محاصيل ذات خصائص محسنة عن طريق تغيير تركيبها الجيني. تحقق GM هذا عن طريق إضافة جين أو جينات جديدة إلى جينوم نبات المحاصيل. يحقق التكاثر التقليدي ذلك عن طريق تهجين النباتات ذات الخصائص ذات الصلة ، واختيار النسل مع المجموعة المرغوبة من الخصائص ، نتيجة لتوليفات معينة من الجينات الموروثة من الوالدين.

كل من التربية التقليدية للنباتات والمحاصيل المعدلة وراثيًا تؤدي إلى تحسين المحاصيل الوراثية. كان التحسين الوراثي ركيزة أساسية لتحسين الإنتاجية الزراعية لآلاف السنين. هذا لأن النباتات البرية تنتج محاصيل رديئة للغاية. يميل الانتقاء الطبيعي إلى تفضيل النباتات التي يمكنها منافسة النباتات المجاورة على الضوء والماء والمغذيات ، والدفاع عن نفسها من أكل الحيوانات وهضمها ، ونشر بذورها لمسافات طويلة. تتعارض هذه الخصائص بشكل مباشر مع أهداف الزراعة ، والتي تتطلب من النباتات استثمار أكبر عدد ممكن من مواردها في صنع منتجات مغذية وسهلة الحصاد للاستهلاك البشري. بسبب التناقض الصارخ بين ما أنتجه الانتقاء الطبيعي وما الذي يجعل محصولًا جيدًا ، استخدمنا منذ آلاف السنين أساليب التربية التقليدية لتحويل النباتات التي تتنافس جيدًا في البرية ، إلى نباتات تؤدي أداءً جيدًا في الزراعة. والنتيجة هي أصناف محاصيلنا الحديثة ، التي تتميز بإنتاجية أعلى بكثير ومغذية أكثر من أسلافها البرية ، ولكنها تنافس بشكل ضعيف في البرية.

يمكن إدخال خصائص جديدة في المحاصيل باستخدام النهج التقليدي أو النهج المعدّل وراثيًا. يثير هذا السؤال عن متى قد يختار مربي النباتات نهجًا معدلاً وراثيًا مقابل النهج التقليدي. لا يمكن استخدام GM لإدخال خاصية جديدة في المحصول إلا إذا تم استيفاء متطلبين. أولاً ، من الضروري أن يتم إدخال الخاصية بإضافة عدد صغير فقط من الجينات ، وثانيًا ، من الضروري معرفة ما هي الجينات أو الجينات. في الوقت الذي تم فيه اختراع التكنولوجيا المعدلة وراثيًا ، لم نكن نعرف كثيرًا عن أي جينات نباتية تفعل ما تفعله ، مما حد بشكل كبير من عدد التطبيقات المفيدة للمحاصيل المعدلة وراثيًا.

مع التحسينات في معرفتنا حول أي جينات نباتية تفعل ما تفعله ، نحن نعرف الآن العديد من الجينات التي يمكن أن تسهم في تحسين الإنتاج الغذائي المستدام. في بعض الحالات ، سيكون التكاثر التقليدي هو أفضل طريقة لنشر هذه الجينات - أي عن طريق التهجين مع النبات الذي يحتوي على الجينات التي توفر هذه الخصائص. في حالات أخرى ، قد يكون استخدام الجينات المعدلة وراثيًا أسهل ، حيث يأخذ العلماء الجين ويدخلونه مباشرة في النبات ، أو في الواقع الطريقة الوحيدة لنشرها.....

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

تنزيل الكتاب

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

مشاركة