انت هنا : الرئيسية » علوم و طبيعة » التحسين الوراثي لنخيل التمر تحت ظروف تغير المناخ

التحسين الوراثي لنخيل التمر تحت ظروف تغير المناخ

date palm 44
التحسين الوراثي لنخيل التمر تحت ظروف تغير المناخ
س.موهان جاين
قسم العلوم الزراعية، جامعة هلسنكي، بل-27، هلسنكي، فنلندا
mohan.jain@helsinki.fi

ان الشرط الأساسي لتحسين محصول ما وراثياً هو استغلال التنوع الطبيعي والمحرض وراثياً والذي يعيقه ندرة الأنواع الوراثية المرغوبة. وان المستخدم حتى الآن هو الطرق التقليدية في الانتقاء والتناسل والتكاثر لإعادة دمج المورثات المرغوبة مما يتوافر من مجموعة المورثات الموجودة. لقد باتت التحديات الجديدة كالتصنيع والنمو السريع للبشر والتغير المناخي تشكل تهديداً لاستدامة إنتاج الغذاء في كافة أنحاء العالم. وان العوامل الرئيسة المؤثرة في التغير المناخي هي الإجهاد الإحيائي والتلوث الغازي واستنزاف أوزون الغلاف الجوي وزيادة مستويات الأشعة فوق البنفسجية-ب، وزيادة غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو، والتباين الشديد في زمن والهطولات المطرية واماكنها، وعدم انتظام طول مواسم النمو وموجة الجفاف المتقطعة وظاهرة الاحتباس الحراري وارتفاع درجات الحرارة وتراجع موارد المياه والتربة. قد تصبح ظاهرة الاحتباس الحراري كارثية بالنسبة للإنتاج الزراعي من خلال ظهور حشرات وآفات وأمراض جديدة واحتمال اختفاء بعض مما هو موجود حالياً. ويمكن لازدياد مستويات ثاني أكسيد الكربون في الجو والتغير المحتمل للمناخ عالمياً أن يغيرا معدلات النمو وتوزع الأعشاب الضارة وحشرات الآفات وآثارها على الإنتاجية الزراعية. يزرع نخيل التمر على نطاق واسع في المناطق الحارة القاحلة في كافة أنحاء العالم، في الشرق الأوسط وشمال أفريقية بشكل رئيس، ويؤمن الغذاء والأمن الغذائي ومواد أولية للصناعات الغذائية ويعتبر بمثابة شجرة الحياة. تتصف المادة الوراثية القائمة لنخيل التمر بتنوعها الكبير وراثياً إلا أنها تتعرض للتآكل الشديد تدريجياً بسبب التغير المناخي وخاصة بسبب الاجتهادات الإحيائية وغير الحيوية. ويتم إكثار البذور بشكل تقليدي مما لا يعطي سلالة صحيحة النوع بسبب تغاير التلقيح، وبالإضافة إلى ذلك فان الشتلات (الفسائل) تحتاج إلى عدة سنوات للوصول إلى مراحل البلوغ . أما الإكثار بوساطة الفروع فهو بطيء نسبياً لأن النبتة الأم لا تعطي إلا عدداُ محدوداً من الفروع لا تفي دوماً باحتياجات ما هو مطلوب للزراعة. استخدمت تقنيات الإنبات في المختبر بفعالية للإكثار بالاستنساخ وللانتقاء مخبرياً والطفرات في نخيل التمر في معظم الحالات. واستخدمت رؤوس الفسائل والنباتات المزروعة المزهرة لتجديد النبات عن طريق التوالد ومرحلة التطور الجنيني الجسدية. ان هناك حاجة لاستكشاف الإمكانية المحتملة لاستخدام أدوات مبتكرة، بما فيها الهندسة الوراثية، الانتقاء والتناسل بمساعدة الواسمات الجزيئية وعلم الوراثة الوظيفي و الـ “TILLING ” لتحسين نخيل التمر. والميزة الرئيسة للطفرات هي انتقاء مسوخ ذات سمات مثالية متعددة للزراعة في ظل التغير المناخي. يركز هذا العرض على الجفاف وتحمل الملوحة ومقاومة مرض البيوض والتوصيات هي:
1) جمع معلومات حول البذور المتوفرة الموجودة التي تتصف بجودة مادة نخيل التمر الوراثية فيها وتأسيس موقع على الانترنت وتبادل/ توريد المادة الوراثية.
2) استغلال المادة الوراثية المحلية.
3) نظراً لصعوبة التنبؤ بآثار التغير المناخي، يجب تطوير أنواع جديدة بشكل منتظم وتوزيعها.
4) تطوير أنواع جديدة يمكنها التكييف بسهولة وخلال فترة قصيرة وفي مواقع مختلفة مع ظروف زراعية-مناخية وظروف نمو متغيرة و تدني الموارد المتوافرة.
5) دراسة هندسة الجذور ونموها في النباتات كي تتحمل ظروف الاجتهادات الإحيائية وغير الحيوية.
6) الاستفادة من المورثات الوظيفية في نخيل التمر لانتقاء مورثات مفيدة ودراسة وظائفها كل على حده وككتلة مجتمعة من المورثات.
7) تحديد النباتات الأحادية/ النباتات الأحادية المضاعفة من بين نبتات نخيل التمر المتجددة في مرحلة الإزهار.


Genetic improvement of date palm for growing under the climate change conditions

S. Mohan Jain

Department of Agricultural Sciences, University of Helsinki, PL-27, Helsinki, Finland.

mohan.jain@helsinki.fi

Abstract

The basic requirement of genetic improvement of a crop is the exploitation of natural and induced genetic diversity, which is handicapped by lack of availability or non-existence of desired genotypes. So far, conventional methods of selection, multiplication and breeding have been used to recombine the desired genes from the existed available gene pool. New challenges such as industrialization, rapid human growth, climate change threaten to sustain food production worldwide. The major factors on climatic change are biotic stress, gaseous pollution, depletion of atmospheric ozone, increase in UV-B radiation level, increased atmospheric CO2, extreme variability of rainfall time and locations, irregular growing season lengths, intermittent dry spell, global warming, high temperatures, degradation of water and soil resources. Global warming may become disastrous to agriculture production especially by appearance of new insects and pests and diseases and some existing ones may disappear. The increase in atmospheric CO2 levels and potential global climate change can alter growth rates, distribution of weeds and insect pests, and their impact on agricultural productivity. Date palm (Phoenix dactylifera L.) is widely grown in the hot arid regions worldwide, mainly in the Middle East and North Africa, and provides nutrition, food security, and raw material to the food industry; and considered as a tree of life. The existing date palm germplasm is characterized by high genetic diversity, which is gradually severely eroded due to the climate change especially abiotic and biotic stresses. Seed propagation is carried out traditionally which do not provide true-to-type offspring due to heterozygosity. Moreover seedlings require several years to reach the adult stages. The propagation with offshoots is relatively slow because mother plant produces limited number of offshoots which does not always satisfy the needs in planting material. In vitro culture techniques have been effectively used for clonal propagation and in vitro selection and mutagenesis mostly in date palm. Both shoot tip and inflorescence explants have been used plant regeneration via organogenesis and somatic embryogenesis. The potential of using innovative tools including genetic engineering, molecular marker-assisted selection and breeding, functional genomics, and TILLING for improving date palm needs to be explored. The major advantage of mutagenesis is the selection of mutants with multiple traits-ideal for growing under the climate change. This presentation will focus on drought and salt tolerance, Bayoud disease resistance; and the recommendations are : 1) Collection of information on the existing available seeds of well characterized date palm germplasm, setting up website, and exchange/supply of germplasm. 2) Exploit local germplasm. 3) It is difficult to predict the impact of climate changes, therefore regularly new varieties must be developed and distributed.4)Develop new varieties that can be readily adapted in a short period on different locations with varying agro-climatic and growing conditions, and low available resources.5) Study root architecture and root growth of plants to withstand abiotic and biotic stress conditions.6) Date palm functional genomics to fish useful genes to study their functions either as a single or cluster of genes. 7) Identify haploids/doubled haploids from inflorescence regenerated date palm plants.

عن الكاتب

الأردن

كاتب علمي متخصص في تكنولوجيا الصناعات الكيماوية عضو الرابطة العربية للإعلاميين العلميين @amjad

عدد المقالات : 3387

تعليقات (1)

اكتب تعليق

© 2018 Powered By Wordpress, Theme By alsatary hosting

© 2013 alsatary hosting السطري للاستضافة

الصعود لأعلى