خانگی کردن گیاهان وحشی، تیغ دو لبه/برداشتن موانع در گونه های وحشی محصولات بنشنی

خانگی کردن گیاهان برای پرورش دادن آن ها مانند محصولات کشاورزی، می تواند منجر به ایجاد یک تیغ دولبه شود.

به گزارش ایانا از سایت "ساینس دیلی"، از یک طرف، انتخاب ویژگی خاص مطلوب مانند بازده بالا می تواند تولید محصول را افزایش دهد. اما ویژگی های مهم دیگر مانند مقاومت در مقابل آفات ممکن است از دست برود. این می تواند محصولات را در مقابل فشارهای مختلف آسیب پذیر کند، مانند بیماری ها و آفات یا تاثیرات تغییرات آب و هوایی.

برای کاهش این آسیب پذیر بودن پژوهشگران اغلب رو به سوی گونه های وحشی محصولات کشاورزی می آورند. این خویشاوندان وحشی به تکامل در طبیعت ادامه می دهند؛ اغلب تحت شرایط نامساعد. آنها دارای چندین ژن مفید برای ایجاد صفات مطلوب هستند. این صفات شامل سطح بالایی از مقاومت در مقابل بیماری ها و تحمل فشارهای محیطی می شود.

در یک مطالعه جدید دانشمندان پیشرفت مهمی را در انتقال مقاومت در مقابل بیماری ها و فشارها از بستگان وحشی چندین گونه حبوبات به گونه های خانگی آن ها گزارش کرده اند. این پژوهش در موسسه تحقیقات بین المللی کشت محصولات کشاورزی مناطق نیمه خشک گرمسیری در پاتانچرو هند راه اندازی شد.

شیوالی شرما، نویسنده ارشد این مقاله می گوید حبوباتی مانند نخود، لوبیای سودانی و بادام زمینی در میان محصولات اندکی هستند که در بارندگی های کم و خاک های مرزی در مناطق نیمه خشک گرمسیری به خوبی رشد می کنند. اما آنها با چالش های قابل توجهی روبه رو می شوند.

شرما می گوید «محصولات بنشنی به شدت تحت تاثیر بیماری ها، آفات حشره ای، خشکسالی، فشار گرما و شوری قرار می گیرند». «همچنین مناطق نیمه خشک به شدت در مقابل تغییرات آب و هوایی آسیب پذیر هستند». این عوامل محصولات بنشنی را محدود می کنند.

چندین خویشاوند وحشی از این محصولات کشاورزی وجود دارند که در مقابل آفات و بیماری ها مقاوم هستند. شرما می گوید «یک نیاز فوری برای یافتن و معرفی کردن این ژن های مفید از خویشاوندان وحشی به محصولات زراعی خانگی وجود دارد». این می تواند انعطاف پذیری گونه های خانگی حبوبات را بهبود بخشد و به کشاورزی در این مناطق ثبات بخشد.

این مسئله می تواند بسیار چالش برانگیز باشد- و اغلب غیرممکن- که به طور مستقیم محصولات خانگی را با خویشاوند وحشی آنها پیوند بزنند. برای مثال، از میان هشت گونه وحشی سالم نخود، تنها یک گونه به آسانی قابل پیوند زدن با نخود زراعی است و بازده قابل باروری دارد.

به طور مشابه، گونه های وحشی بادام زمینی در مقابل عفونت های قارچی مقاوم هستند. اما پیوند مستقیم گونه ی وحشی و خانگی بادام زمینی به دلیل تفاوت ها در اینکه چگونه DNA در سلول های آنها دسته بندی می شوند چالش برانگیز است. علاوه بر این، این گونه ها به خوبی با گونه های زراعی پیوند نمی خورند.

بیشتر گونه های وحشی بادام زمینی دیپلویید (دوتایی) هستند: DNA آنها در دو مجموعه کروموزوم برای هر سلول سازماندهی شده است، بسیار شبیه انسان ها. در طول بازتولید، یک مجموعه، از والد مذکر و دیگر مجموعه از والد مونث گرفته می شود.

از طرف دیگر، گیاهان خانگی شده ی بادام زمینی، تتراپلوید یا چهار تایی هستند. سلول های آنها شامل چهار مجموعه کروموزوم می شود. مجوعه های کروموزوم در هر سلول، پلویدی نام دارند، که پیوند بین گونه های خانگی و وحشی بادام زمینی را به طور مستقیم مشکل می کند.

شرما می گوید «زمان و منابع زیادی برای غلبه کردن بر چالش هایی شبیه اینها لازم است». «این مسئله اغلب پرورش دهندگان را نسبت به استفاده مستقیم از گونه های وحشی در برنامه های پیوندزنی بی میل می کند».

در برنامه های پیش از پیوندزنی، مانند برنامه ای که در هند اجرا شد، دانشمندان زمان و مهارت خود را بر روی خویشاوندان وحشی سرمایه گذاری می کنند. شرما و همکارانش گونه های وحشی بادام زمینی را که سلول های آنها چهار مجموعه کروموزوم دارند را پرورش دادند. آنها سپس به شناسایی اینکه کدام یک از این گونه های وحشی تتراپلویدی همچنین نسبت به عفونت های قارچی مقاوم هستند پرداختند. اینها سپس با گونه های زراعی بادام زمینی برای ایجاد گونه های پرورشی جدید با مقاومت و بازده خوب پیوند زده شدند. پرورش دهندگان گیاهان اکنون می توانند به طور مستقیم این گونه های مقاوم به قارچ را با بادام زمینی خانگی شده برای ایجاد گونه های جدید پیوند زنند.

شرما می گوید «خویشاوندان وحشی محصولات گنجینه ای از ژن ها و صفات مفید هستند». «این مسئولیت ماست که از این گنج پنهان برای نسل های آینده استفاده کنیم».

این مسئله در زمینه ی حبوبات به طور ویژه مهم است زیرا آنها گروهی از منافع را فراهم می کنند. برای مثال، باکتریای درون گره های ریشه های آنها نیتروژن با ارزش اتمسفر را درون خود نگه می دارد. این کار حاصلخیزی خاک را افزایش می دهد و نیاز به کوددهی را کاهش می دهد.

حبوبات همچنین برای امنیت غذایی در مناطق گرمسیری نیمه خشک و سایر بخش های جهان حیاتی هستند. آنها منبع مهمی از پروتئین و ریزمغذی ها هستند. همراه با غلات، آنها یک رژیم غذایی پایدار برای مردم در سراسر جهان هستند.

و شرما می گوید «برنامه های پیش از پرورش دادن اولین قدم جهت بهبود مواد مغذی و انعطاف پذیری گونه های جدید حبوبات است».

مترجم: بهاران پدرام