الحرنكش المعدلة وراثيا في وقت قياسي
مصر:إيهاب محمد زايد
يعمل العلماء بقيادة الدكتور جويس فان إيك من معهد بويس طومسون في مشروع تربية الحرنكش (الفيزاليس ) منذ أكثر من ست سنوات. هدفهم هو تحويل هذه الفاكهة الصغيرة، المعروفة أيضًا باسم “أغوايمانتو” أو “أوفيلا”، من حديقة جديدة إلى محصول زراعي واسع الانتشار. فبدلاً من الانتقاء والتهجين التقليدي البطيء، يستخدمون تقنية تحرير الجينات CRISPR/Cas9 لإجراء تغييرات دقيقة على الحمض النووي للنبات وتحقيق أصناف جديدة ذات إنتاجية جيدة وإدارة زراعية في وقت قصير.
معهد بويس طومسون / 18 يوليو 2024 – تصور فاكهة صغيرة طعمها يشبه خليط الطماطم والأناناس، ملفوفة في فانوس خاص بها أو غلاف ورقي طبيعي. هذا هو الحرنكش ( Physalis grisea )، المعروف أيضًا باسم التوت الذهبي أو التوت الذهبي، وهو قريب غير معروف للطماطم التي كانت تنمو بهدوء في الحدائق وفي المزارع الصغيرة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية لعدة قرون. الآن، هذه الفاكهة المتواضعة تحصل على ترقية للقرن الحادي والعشرين بفضل بعض الأبحاث الجينية المتطورة.
لأكثر من ست سنوات، قام فريق من العلماء بقيادة الدكتور جويس فان إيك من معهد بويس طومسون بإدارة مشروع تربية الفيزاليس. الهدف هو تحويل هذه الفاكهة الشبيهة بالتوت من حديقة جديدة إلى محصول زراعي رئيسي يمكن رؤيته يومًا ما بجانب التوت الأزرق والتوت الأسود في السوبر ماركت المحلي.
” لدى الحرنكش الكثير مما يحدث لهم. فهي مغذية، ولها طعم لذيذ بشكل استثنائي، ويمكن أن تنمو في مجموعة متنوعة من المناخات. قالت سافانا ماري ديل، طالبة دراسات عليا ومؤلفة مشاركة في ورقة بحثية حديثة للفريق نشرت في مجلة Plants, People, Planet: “المشكلة هي أن لديهم بعض السمات المزعجة التي تجعل من الصعب نموهم على نطاق واسع”.
تتمتع نباتات الحرنكش بعادة نمو مترامية الأطراف تجعل من الصعب إدارتها. كما أنهم يسقطون ثمارهم على الأرض عندما تنضج (ومن هنا جاء اسمهم “الكرز الأرضي”)، وهي سمة تجعل الحصاد صعبا وتزيد من خطر التلوث من مسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة. بدلًا من قضاء عقود من الزمن في تربية نبات الحرنكش بشكل انتقائي للتغلب على هذه المشكلات، يستخدم الفريق تقنية تحرير الجينات التي تسمى CRISPR/Cas9 لإجراء تغييرات دقيقة على الحمض النووي للنبات.
ومن خلال تعديل جينات معينة، حقق الباحثون بالفعل تقدمًا مثيرًا للإعجاب. لقد قاموا بإنشاء نباتات الحرنكش ذات عادة نمو أكثر إحكاما، مما يجعلها أسهل في النمو. كما قاموا أيضًا بزيادة حجم الثمرة ويعملون على إيجاد طرق لإبقاء الثمرة ملتصقة بالنبات لفترة أطول، مما يجعل الحصاد أسهل وأكثر أمانًا لأن الثمرة لا تحتاج إلى قطفها من الأرض.
وقالت إليز توماسزويسكي، طالبة دراسات عليا ومؤلفة مشاركة في الورقة البحثية الأخيرة حول المشروع: “إلى جانب تطبيقاتها الزراعية، تعد الحرنكش بمثابة نوع نموذجي قيم لدراسة عائلة Solanaceae، التي تشمل محاصيل ذات أهمية اقتصادية مثل الطماطم والبطاطس”.
إن البحث في خصائص الحرنكش الفريدة، مثل غطاءها الورقي الذي يشبه الفانوس (المعروف باسم “الكأس المنتفخ”) وآليات قطع الفاكهة (العملية التي تنفصل بها الفاكهة عن نباتها الأصلي)، يوفر رؤى يمكن تطبيقها لتحسين المحاصيل ذات الصلة. يسلط الدور المزدوج الذي يلعبه الحرنكش كمحصول وكائن نموذجي الضوء على أهميته العلمية والعملية.
ويستكشف المشروع أيضًا كيف يقاوم الحرنكش بشكل طبيعي بعض الآفات الحشرية، وهي معرفة يمكن تطبيقها على محاصيل أخرى لتقليل الحاجة إلى المبيدات الحشرية.
وأوضح فان إيك: “إن تحسين الحرنكش لا يفيد فقط أولئك الذين يزرعون ويستهلكون هذه الفاكهة المغذية، ولكنه يحسن أيضًا فهمنا لبيولوجيا النبات، وهو أمر بالغ الأهمية للتطورات الزراعية المستقبلية”.
بينما نواجه التحديات المشتركة لتغير المناخ والأمن الغذائي على نطاق عالمي، يقدم مشروع تربية الفيزاليس رؤية لمستقبل يمكن أن يساعد فيه العلم في إنشاء أنظمة غذائية أكثر مرونة وإنتاجية واستدامة.
