دور التقنيات الإحيائية في الكشف عن التغايرات الوراثية وتحسين النسل

دور التقنيات الإحيائية في الكشف عن التغايرات الوراثية وتحسين النسل

م. د. فاضل حسين مخلف

قسم الزراعة الحافظة

تتزايد أهمية التقنيات الإحيائية في مجال الزراعة، خاصةً في الكشف عن التغايرات الوراثية وتحسين النسل. هذه التقنيات الحديثة، مثل تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) ومؤشرات الحمض النووي (DNA) مثل ISSR و RAPD وSSR، أحدثت ثورة في فهمنا للتنوع الوراثي. تسمح هذه الأدوات بتحديد التباعد الوراثي بين السلالات النباتية بدقة، وهو أمر بالغ الأهمية لإنتاج هجن عالية الإنتاجية ومقاومة للأمراض والظروف البيئية الصعبة حيث يلقي الضوء على دور هذه التقنيات في تطوير المحاصيل الحقلية، وتحسين جودتها، وزيادة مقاومتها للتحديات المتزايدة مثل التصحر، مما يساهم في تحقيق الأمن الغذائي.

إن قيمة أي تركيب وراثي يتم تقديرها من خلال معرفة إنتاجيته وسلوكه الوراثي وصفاته المرغوبة وقابليته  عل الائتلاف مع سلالات أخرى مغايرة لها وراثيا لإنتاج الهجن لأنها تعطي صورة واضحة عن قابلية السلالة على إنتاج هجين متفوق من خلال تضريبها مع سلالة أخرى لذا فإن تطوير زراعة المحاصيل الحقلية ورفع انتاجيتها  يتطلب  إنتاج سلالات نقية ذات قابلية ائتلاف عالية مع بعضها للحصول على الهجن الفردية ذات الحاصل العالي والنوعية الجيدة ويكون ذلك من خلال اختيار السلالات النقية الأكثر تباعدا وراثيا فيما بينها , وبما أن المعلومات التي تتعلق بالتباعد الوراثي في السلالات النقية ذات أهمية لتحسين الأفراد الهجينة والحصول على هجن ذات حاصل عالي ومقاومة للأمراض والظروف البيئية غير الملائمة لاسيما التصحر , إذ ما لم يكن هناك تباعد وراثي كافي بين الآباء فإن الحصول على حاصل عالي وعلى صفات أخرى مرغوب فيها يكون ضئيل جدا , ولتحسين التباعد الوراثي بين السلالات النقية فإنه من الضروري معرفة التغايرات الوراثية الموجودة بالأساس في هذه السلالات، إذ اتجه المختصون بعلم تربية النبات الى استخدام الطرق التي يمكن بواسطتها معرفة حجم التباعد والتقارب الوراثيين بين التراكيب الوراثية وقد استخدموا لهذا الغرض تقنيات عدة منها ما يعتمد على الشكل المورفولوجي ومنها ما يعتمد على المحتوى الكيموحيوي كالبروتينات ومنها ما يستند على الى المادة الوراثية الأساسية DNA التي يتم استخلاصها من النبات لغرض الحصول على مؤشرات وراثية يطلق عليها مؤشرات DNA وهي تستخدم المادة الوراثية الأساسية في جسم الكائن الحي الأوراق كمؤشرات وراثية من خلالها تمكن الباحثون من تجاوز كل العقبات التي واجهت الطرق السابقة . لقد أدى اكتشاف ظاهرة قوة الهجين في المحاصيل الحقلية دورا كبيرا في تطوير علم تربية وتحسين المحاصيل الحقلية لاسيما في انتاج الهجن على نطاق واسع والتي تعتمد بالأساس على التباعد الوراثي بين الآباء. إن مقدار هذا التباعد يزيد من قوة الهجين لذا يسعى مربو النبات لإيجاد أفضل الهجن من خلال تشخيص أفضل الآباء بما يحقق أعلى قوة هجين ويمكن ذلك باستخدام أعداد كبيرة من السلالات النقية لتقييم وانتاج أفضل الهجن المتفوقة في حاصل الحبوب ومكوناته. في السنوات الأخيرة وفي ظل التقدم العلمي الكبير والسريع تمكن العلماء من اكتشاف العديد من المؤشرات الجزيئية الحديثة التي تعتمد في عملها على أحد أهم الإنجازات البارزة التي تحققت قبل نهاية الألفية الثانية ألا وهو تفاعل البلمرة المتسلسل  Polymerase  Chain  Reaction ( PCR ) من قبل العالم Kary  Mullis ومنها مؤشرات ISSR و RAPD و SSR وهي احدى مؤشرات DNA الحديثة وتختلف عن الطرق السابقة التقليدية من حيث عدم تأثرها بالظروف البيئية لذلك تعطي التباعد الوراثي بين السلالات النقية والاصناف بدقة متناهية وأساس عملها يعتمد على الكشف عن الحزم الموجودة في التراكيب الوراثية حيث ان الحزم التي تظهر يعتمد وجودها من عدمه على التباينات الموجودة بين الافراد والتي يكون سببها الاتحادات الجديدة والطفرات التي تنشأ نتيجة لعمليات الحذف والاضافة والاستبدال فكلما كان عدد الحزم المتباينة بين السلالات النقية كبيرا كلما دل ذلك على ان التباعد الوراثي بينها كان كبيرا كما أن عدد الأليات المكتشفة يشير الى حجم التباعد الوراثي بين تلك السلالات كذلك فإن هذه التقنية تم استثمارها مؤخرا في تحديد التعبير الجيني ومعرفة نوع الجين المسؤول عن مقاومة الشدود البيئية التي يتعرض لها النبات.

 المصادر:

 1- Kumari, A., S.Sinha, K. Rashmi, S.Mandal and S.Sahay. 2018. Genetic diversity analysis in maize ( Zea mays L ) inbred lines using SSR markers . J. of Pharmacognosy and Phytochemistry SPI: 1116 – 1120.

  2-Singh, D.K., R. Tewari, N.K.Singh and S.S. Singh. 2016. Genetic diversity cucumber using ISSR. Transcriptomics an open access J. 4 (1): 2329 – 2336.