يعد القمح البري "أم القمح" من أوائل النباتات التي قام الإنسان بتدجينها منذ حوالي عشرة آلاف سنة. على مر السنين، ونتيجة للزراعة المتسارعة لتحسين المحاصيل، تم استبدال العديد من السمات الأساسية التي تم الاحتفاظ بها في الأنواع البرية من القمح الحديث. ومن بين الصفات المكبوتة هناك خصائص تشريحية وفسيولوجية للجهاز الجذري لها تأثير كبير على التوازن المائي للنبات بأكمله
يعد القمح أحد المحاصيل الغذائية الزراعية الرئيسية ويساهم بحوالي خمس الاستهلاك العالمي من السعرات الحرارية. وفي إسرائيل، يعتبر القمح المحصول الرئيسي للقطاع الزراعي، ويتم زراعة حوالي مليون دونم سنوياً. ويشكل مزيج تغير المناخ وزيادة الظواهر المتطرفة إلى جانب قلة الأمطار في الشتاء عاملاً يحد من إنتاج الغذاء ويعرض الأمن الغذائي للخطر. في دراسة جديدة أجراها البروفيسور تسفي بيليج من معهد علوم النبات والدكتور نمرود شوارتز من قسم علوم التربة في كلية الزراعة والغذاء والتغذية في الجامعة العبرية، تمكن الباحثون من استعادة القمح الحديث الخصائص الأساسية التي فقدت في عملية تدجين القمح منذ آلاف السنين، مما يجعله أكثر مقاومة لتغير المناخ وظروف الجفاف الشديد. ونشرت الدراسة في مجلة النبات والخلية والبيئة.
يعد القمح البري "أم القمح" من أوائل النباتات التي قام الإنسان بتدجينها منذ حوالي عشرة آلاف سنة. على مر السنين، ونتيجة للزراعة المتسارعة لتحسين المحاصيل، تم استبدال العديد من السمات الأساسية التي تم الاحتفاظ بها في الأنواع البرية من القمح الحديث. ومن بين الصفات المكبوتة هناك خصائص تشريحية وفسيولوجية للجهاز الجذري لها تأثير كبير على التوازن المائي للنبات بأكمله وقدرته على مواجهة الظروف المناخية المتغيرة. ولأن الجذور تكون تحت سطح التربة فمن الصعب توصيفها ولم تتم حتى الآن محاولات كثيرة لتحسين النظام الجذري في المحاصيل الزراعية. تم في هذه الدراسة إجراء التهجين بين القمح البري والقمح المستنبت، بهدف محاولة استعادة الخصائص الأساسية التي "فقدت" خلال عمليات الحضارة والزراعة الحديثة. البروفيسور بيليج: "كان الهدف من بحثنا هو تحسين الفهم الوراثي والفسيولوجي للخصائص الهيدروليكية لنظام الجذر، بحيث يكون من الممكن زراعة نباتات ذات قدرة أفضل على مواجهة التغيرات المناخية المتوقعة في منطقتنا، وخاصة ظروف نقص المياه."
كجزء من البحث، الذي تم إجراؤه مع طلاب الدكتوراه هاريل باشر وإليشا هاندل وآدي أوكسنبرغ، تم إجراء توصيف واسع النطاق لنظام الجذر مع التسلسل الجيني، مما أدى إلى تحديد المواقع الجينومية التي تساهم في الخصائص التشريحية والفسيولوجية لجذور القمح البري. وأدى إدخال هذه المواقع إلى أصناف القمح الحديثة إلى تغير في الجريان المحوري للجذور، مما يعني تحسنا في كفاءة انتقال المياه عبر الجذور. يوضح الدكتور شوارتز: "في مناخ البحر الأبيض المتوسط في إسرائيل، تحدث مرحلة امتلاء الحبوب عادةً في فترة ما بعد هطول الأمطار عندما ينخفض توفر المياه في التربة". "يمكن استخدام توفير استهلاك المياه طوال موسم النمو كميزة تكيفية مهمة للنبات للتعامل مع ظروف الجفاف. وفي الواقع، في اختبار ميداني أجريناه على الخط الجديد الذي يحتوي على شريحة وراثية من القمح البري ذات التدفق المحوري المنخفض، أثبتنا توفير المياه مما أدى إلى تحسن كبير في المحصول في ظل الظروف الجافة.
ويضيف البروفيسور بيليج: "يثبت بحثنا الإمكانات الكبيرة الكامنة في القمح البري لإعادة تشكيل جذور القمح. ويمكن أن تمكن النتائج من زراعة أصناف القمح المتكيفة مع الظروف المناخية المتغيرة وضمان استمرار إنتاج الحبوب والبذور". الأمن الغذائي لسكان العالم الذين يتزايد عددهم بسرعة."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
