قد تؤدي خريطة الحمض النووي الجديدة إلى إنتاج فستق أكثر تغذية واستدامة. لقد جلبت أزمة المناخ معها شتاءً أكثر دفئًا وانخفاضًا كبيرًا في الضباب الذي كان يبرد كاليفورنيا. وللقيام بذلك، يجب على الشجرة أن تتكيف مع الظروف الجديدة، وفك الشفرة الجينية يجعل ذلك ممكنا.
نجح باحثون في إنشاء التسلسل الجينومي الأكثر شمولاً على الإطلاق للفستق، مما يسمح للمربين بتطوير أصناف محسنة من الشجرة.
تُنتج كاليفورنيا 99% من الفستق الحلبي في الولايات المتحدة، بقيمة اقتصادية تُقدر بحوالي 3 مليارات دولار أمريكي. ومع ذلك، لم تُدرس الفستق الحلبي إلا بشكل محدود، ويعود ذلك جزئيًا إلى نقص خرائط الحمض النووي عالية الجودة. وقد نجح باحثون في جامعة كاليفورنيا، ديفيس، في إنشاء التسلسل الجينومي الأكثر شمولًا ودقة للفستق الحلبي حتى الآن، مما سيُمكّن من زراعة أصناف أفضل، وربما أكثر تغذية. كما وصف الباحثون، ولأول مرة، مراحل نمو الفستق الحلبي بالتفصيل، مما سيساعد المزارعين على إدارة محاصيلهم بشكل أكثر استدامة.
نُشرت الدراسة في المجلة العلمية New Phytologist بتاريخ 20 مارس 2025.
لقد قام العلماء في السابق بتسلسل الحمض النووي للفستق، ولكن وفقًا للأستاذ جيه جراي مونرو، المؤلف المشارك الرئيسي للدراسة من قسم علوم النبات، فإن الخريطة الجينية الجديدة أكثر دقة وتفصيلاً من سابقاتها. وقال إن "التحسن في الدقة في تسلسل الجينوم الجديد يشبه الانتقال من خريطة مرسومة يدويا إلى صورة قمر صناعي من برنامج جوجل إيرث".
قام مونرو وفريقه بتسلسل جينوم صنف "كيرمان"، وهو الصنف الأكثر شيوعاً في كاليفورنيا.
تحديات تغير المناخ
تتمتع أشجار الفستق بمقاومة نسبية للجفاف والملوحة، ولكنها تحتاج إلى شتاء بارد حتى تزدهر بشكل صحيح. مع ارتفاع درجات الحرارة في فصل الشتاء بسبب تغير المناخ، يحتاج المزارعون إلى أصناف جديدة من الفستق تتناسب مع درجات الحرارة الأعلى. لقد تسببت فصول الشتاء الأكثر دفئًا واختفاء الضباب، الذي كان يبرد وادي كاليفورنيا المركزي في السابق، في أضرار جسيمة لمحاصيل الفستق.
إن إنشاء مزرعة للفستق هو استثمار طويل الأجل يصل إلى 50 عامًا، لذا يشعر مزارعو كاليفورنيا بالقلق بشأن تأثيرات تغير المناخ على محاصيلهم.
مراحل النمو الهامة
حددت الدراسة أربع مراحل رئيسية في نمو الجوز - من الإزهار إلى الحصاد - والتي تشمل تقييمًا فسيولوجيًا كاملاً، بما في ذلك تصلب القشرة ونمو الحبة.
قالت البروفيسورة باربرا بلانكو-أولتي، وهي مؤلفة مشاركة أخرى في الدراسة من قسم علوم النبات: "إن فهم عملية نمو الفستق سيساعد المزارعين على اتخاذ قرارات مستنيرة، مثل متى يجب ري الأشجار، وبالتالي المساهمة في إنتاج أكثر استدامة للفستق".
إن التقييم الدقيق لمراحل النمو من شأنه أيضًا أن يوفر للمزارعين استراتيجيات أفضل للحصاد ومنع الأضرار الناجمة عن الحشرات والفطريات.
وبحسب بلانكو-أولتي، كان من المهم ليس فقط وصف التغيرات الفيزيائية في الفستق، بل أيضًا العوامل الوراثية والجزيئية التي تقف وراءها. يتضمن تسلسل الجينوم معلومات جديدة حول سلوك الجينات المختلفة أثناء موسم النمو.
الجوز ذو القيمة الغذائية العالية
يُعرف الفستق منذ فترة طويلة بأنه غذاء مغذي، والآن اكتشف الباحثون الجينات والمسارات التي تؤثر على قيمته الغذائية. ومن بين أمور أخرى، تم الكشف عن مسارات تراكم البروتينات والأحماض الدهنية غير المشبعة، والتي تعد ضرورية لعمر الجوز وفوائده الصحية.
وقال بلانكو أولتي: "نحن نحصل على معلومات حول كيفية تكوين جميع القيم الغذائية المهمة للفستق، وكيف يمكننا تحسينها من خلال الإدارة الزراعية السليمة".
ومن شأن هذا الفهم أن يساعد العلماء على زراعة أصناف أكثر مغذية من الفستق في المستقبل.
تم تمويل البحث من قبل مجلس أبحاث الفستق في كاليفورنيا، والمعهد الوطني للأغذية والزراعة التابع لوزارة الزراعة الأمريكية (USDA)، ومؤسسة أبحاث الأغذية والزراعة (FFAR).
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
