التعديل الوراثي في النبات

التعديل الوراثي في النبات

م.م. مصطفى عبد الجبار صالح

مركز دراسات الصحراء

قسم الزراعة الحافظة

تعريف التعديل الوراثي:

وهو عبارة عن نقل مورثة أو أكثر من نبات أو كائن حي إلى نبات أو كائن حي آخر بإحدى طرائق الهندسة الوراثية حتى يتم الحصول على نباتات محورة وراثياً، تحمل صفات جديدة ناتجة عن التعبير الجيني للمورثات الجديدة التي نقلت إلى النبات.

أهداف التعديل الوراثي:

يهدف التعديل الوراثي في النبات بشكل عام إلى تحسين النبات، وزيادة مقاومته للأمراض والحشرات والإجهادات اللاحيوية وتحسين نوعية المنتج.

ويمكن إيجاد الأهداف بما يلي:

آ- الحصول على نباتات معدلة وراثياً تحمل صفة المقاومة للأمراض والحشرات.

ب- الحصول على نباتات تحمل صفات جديدة تعطي النبات صفات تحمل للإجهادات اللاحيوية مثل الجفاف الصقيع درجات الحرارة العالية، الملوحة ... إلخ.

ج- الحصول على نباتات معدلة وراثياً تحمل صفات مقاومة الأمراض الفيروسية.

د- يفيد التعديل الوراثي في التحسين الوراثي للنباتات من الناحية الكمية والنوعية مثل زيادة صفة الإنتاجية، تحسين نوعية المنتج مثل زيادة القدرة التخزينية، تحسين طعم الثمار، زيادة محتواها من العناصر المغذية والفيتامينات ...إلخ.

هـ- زيادة إنتاجية المواد الفعالة في النباتات الطبية والعطرية.

و- تحسين نوعية الزيت وكميته في النباتات الزيتية مثل الزيتون يمكن أن يكون أحد أهداف التعديل الوراثي زيادة نسبة الزيت في الثمار، وزيادة نوعية الزيت المنتج. كما يمكن أن يكون الهدف الحصول على نباتات مقاومة لبعض الأمراض مثل مرض التدهور السريع البكتيري في الزيتون Quick decline الذي تسببه بكتريا Xyllela fastidiosa (لا يوجد دراسات لحد الآن في هذا المجال).

ز- الحصول على نباتات متحملة لنقص العناصر المعدنية مثل نقص الحديد أو الزنك.

ل- الحصول على نباتات معدلة وراثياً تحمل صفة الإلقاح الذاتي (الخصوبة الذاتية).

ح- الحصول على نباتات معدلة وراثياً تحمل صفة إنتاج الأصبغة الأنتوسيانية، أو إنتاج بعض البروتينات النوعية الخاصة.

ط- الحصول على نباتات معدلة وراثياً تحمل صفة إنتاج الكاروتينات، مثال على ذلك الرز الذهبي.

وفي الختام لا بد من القول بأن أهداف التعديل الوراثي كثيرة ومتشعبة جداً، وتختلف بشكل كبير من نوع نباتي إلى نوع نباتي آخر حسب الهدف من زراعة النبات، مثال في نباتات الزينة، يتم الاهتمام بزيادة المحصول الزهري، وكبر حجم الأزهار، وتحسين نوعية الأزهار من حيث اللون والشكل والرائحة وفترة الإزهار وعدد مرات الإزهار في السنة، وفترة بقاء الزهرة وزيادة قدرتها التخزينية ......إلخ.

أنواع المحاصيل المعدلة وراثياً:

تقسم المحاصيل المعدلة وراثياً إلى ثلاثة أقسام:

آ- المحاصيل التي يتم إدخال صفات جديدة عليها، مثل المقاومة للمبيدات العشبية، ومقاومة أفضل للحشرات والأمراض بأنواعها المختلفة (الفطرية، البكتيرية والفيروسية)، وتحمل صفات المقاومة للإجهادات اللاحيوية (جفاف، ملوحة، صقيع...إلخ).

ب- المحاصيل التي تتم إضافة قيمة غذائية إضافية عليها مثل زيارة القيمة الغذائية للمحاصيل المستخدمة في تغذية الحيوان مثل زيادة نسبة البروتين، نسبة الفيتامينات .... إلخ.

ج- المحاصيل المستخدمة في الناحية الطبية والدوائية، مثل زيادة نسبة المادة الفعالة أو إنتاج محاصيل تحوي فائدة دوائية (2006 Fernandez and Taswell).

ومن أهم الأمثلة للمنتجات الزراعية المعدلة وراثياً:

- إنتاج صنف من البطاطا ذو نسبة عالية من النشاء.

- إنتاج أصناف من القطن مقاومة للحشرات ومبيدات الأعشاب.

- إنتاج أصناف من الذرة لها القدرة على مقاومة الحشرات، ومنها القادر على النمو في بيئات فقيرة وجافة.

- انتاج زيوت امنة الصحة مستخلصة من فول الصويا والكانيولا.

- إنتاج صنف من الأرز الغنى بالحديد وفيتامين A.

- إنتاج صنف من الذرة يحتوي على نسبة عالية من حمض الأوليك وهو من الأحماض الدهنية المفيدة أحادية غير المشبعة.

مزايا النباتات المعدلة وراثياً:

تعد تقانات التعديل الوراثي من التقانات المهمة التي تؤثر في تحسين إنتاجية المحاصيل الزراعية الطبية والغذائية من الناحية الكمية والنوعية.

ويمكن إيجاز مزايا النباتات المعدلة وراثياً بالآتي:

1- زيادة مردود المحاصيل الزراعية.

2- خفض التكاليف الزراعية، عن طريق التخفيف من استعمال المبيدات الحشرية والفطرية ومبيدات الأعشاب مع المحافظة بشكل أفضل على البيئة.

3- زيادة أرباح المزارعين.

4- الحصول على محاصيل أكثر تحملاً للظروف البيئية، وبالتالي تسمح بزراعة هذه المحاصيل المعدلة في مناطق جديدة، مما يزيد من المساحة القابلة للزراعة وزيادة العائد الاقتصادي.

5- تحسين الظروف الصحية والبيئية والقدرة على التحكم في ظروف الإنتاج.

6- إطالة فترة حفظ المنتج الزراعي وحفظ الأغذية بحالة جيدة.

7- رفع القيمة الغذائية للطعام.

8- الحصول على منتجات ذات نوعية جديدة، بسبب التحوير الوراثي.

9- إمكانية استخدام بعض المحاصيل المعدلة وراثياً كدواء لعلاج بعض الأمراض التي تصيب الإنسان.

10- زيادة إمكانية شحن المحاصيل الزراعية إلى أماكن بعيدة مع تخفيض نسبة التالف منها، بسبب تحسين نوعيتها وزيادة قدرتها على التخزين.

سلبيات النباتات المعدلة وراثياً ومخاطرها:

لاحظنا وجود فوائد كثيرة للتعديل الوراثي في زيادة الإنتاجية، وتحسين نوعية الأغذية والمحاصيل بالمقارنة مع هذه الفوائد الكثيرة التي ذكرت سابقاً لاحظ العديد من الباحثين تأثر صحة الإنسان والبيئة والتنوع الحيوي النباتي بخلل ومخاوف من النباتات المعدلة وراثياً التي يمكن إيجازها بالآتي:

1- من الممكن أن تسبب بعض النباتات المعدلة وراثياً بعض المشاكل الصحية للإنسان مثل التحسس أو بعض الاضطرابات العصبية لدى بعض الأشخاص.

2- من الممكن للنباتات المعدلة وراثياً أن تحدث خللاً في البيئة نتيجة انتقال المورثات الجديدة إلى الكائنات الحية الموجودة في الطبيعة، مثل:

آ- نقل مورثة مقاومة الأعشاب إلى المحاصيل تزيد في مقاومتها للأعشاب، ولا تحتاج إلى استخدام مبيدات الأعشاب، لكن انتقال المناعة إلى الأعشاب نفسها يجعل من الصعب مكافحتها وتصبح لا تتأثر بالمبيدات العشبية.

ب- نقل مورثات مقاومة الأمراض والحشرات إلى النباتات مثل الذرة والبطاطا والقطن أتاح للنباتات المعدلة وراثياً من إنتاج مادة سامة تقاوم الحشرات الضارة، وبالتالي تكتسب مناعة ضد الحشرات، ويمكن أن تنتقل المناعة إلى الحشرات نفسها.

ج- إمكانية حدوث تلقيح بين النباتات المعدلة وراثياً مع النباتات البرية، مما يؤدي إلى انتقال المورثات الجديدة إلى الحياة البرية، وقد يحدث خللاً في التنوع الحيوي النباتي ويحدث تلوثاً وراثياً.

د- تحدث خللا في التوازن البيئي بسبب التهجين مع النباتات البرية، مما يؤدي إلى نشوء أنواع جديدة من النباتات مما يحدث خلل في التوازن الطبيعي وتلوث الطبيعة البرية.

3- من مخاطر النباتات المعدلة وراثياً أنها يمكن أن تستخدم كسلاح اقتصادي ضد شعوب العالم الثالث عن طريق احتكارها من الشركات العالمية للبلدان المتطورة مثل شركات إنتاج البذار أو شركات التقانة الحيوية التي تنتج المواد الضرورية اللازمة للتعديل الوراثي، أو الشركات التي تهتم بالبنوك الوراثية للجينات، أو الشركات المنتجة للمواد الفعالة والبروتينات والأنزيمات هذه الشركات يمكن أن تقوم باستخدام التقانة كسلاح ضد الدول تبيع لبعض الدول، وتحرم دول أخرى وذلك حسب مصالحها الاستراتيجية.

4- يمكن أن يحدث خلل في النباتات المعدلة وراثياً من حيث نموها وتطورها أو خلل في إنتاج البروتينات النباتية المتعددة، مما يؤدي إلى حدوث اضطرابات فزيولوجية في النباتات المعدلة وراثيا.

5- من الممكن أن تظهر أمراض جديدة وحشرات جديدة، وأعشاب جديدة بسبب تلوث البيئة بمورثات جديدة لم تكن قبل موجودة.

6- لابد من أخذ الحيطة والحذر وخاصة بالنسبة للأغذية المعدلة وراثياً، لأنه لا يعرف مدى تأثيرها التراكمي على صحة الإنسان والحيوان، ولهذا لابد من دراسة آثارها الجانبية لفترة زمنية طويلة قبل السماح بإنتاجها تجارياً على المدى الواسع.

المصادر

عزام، حسن. "أساسيات إنتاج المحاصيل الحقلية". 1976-1977

حسن، أحمد عبد المنعم. _الأسس العامة لتربية النبات_. مكتبة الأنجلو المصرية، 2007

الساهوكي، م. م. (2021). _جينوم وتربية النبات: دليل كامل_. المكتبة الزراعية الشاملة