دراسة: جين خفي قد يضاعف إنتاج القمح ثلاث مرات

اكتشف باحثون من جامعة ماريلاند الجين المسؤول عن سلالة نادرة من القمح تنتج ثلاث مبايض في كل زهرة بدلا من مبيض واحد، وهو ما يعني أن كل سنبلة يمكن أن تحمل ثلاثة حبوب بدلا من واحدة؛ هذا الاكتشاف قد يمهد الطريق أمام ثورة زراعية تمكن المزارعين من مضاعفة إنتاج القمح دون الحاجة إلى أراض أو موارد إضافية.

نشرت نتائج الدراسة في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم وكشفت أن الجين المسمى WUSCHEL-D1 (WUS-D1) - الذي يكون عادة خاملا في القمح العادي، أصبح نشطا في السلالة الطافرة التي تحمل الصفة الثلاثية؛ عندما يفعل هذا الجين مبكرا أثناء تكوين الأزهار، يؤدي إلى تضخيم النسيج الزهري في مرحلة التكوين، مما يسمح بتشكل مبايض إضافية داخل الزهرة الواحدة.

يقول الدكتور فيجاي تيواري أستاذ علوم النبات في جامعة ماريلاند والمشارك في إعداد الدراسة: "تحديد الأساس الجيني لهذه الصفة يفتح الباب أمام دمجها في سلالات جديدة من القمح لزيادة عدد الحبوب في السنبلة والإنتاج الكلي؛ وباستخدام أدوات التحرير الجيني، يمكننا الآن تحسين هذا الجين لتطوير قمح عالي الإنتاجية ومنخفض التكلفة".

ويعد القمح من أهم المحاصيل الغذائية في العالم، إذ يعتمد عليه مليارات البشر يوميا؛ ومع ارتفاع الطلب العالمي وتزايد القيود المفروضة على الأراضي الزراعية والمياه بسبب التغير المناخي والنمو السكاني، بات من الضروري إيجاد طرق مبتكرة لزيادة الإنتاج؛ ويمنح هذا الاكتشاف العلماء أداة جينية دقيقة يمكنها من رفع الإنتاج دون زيادة المساحات المزروعة أو استهلاك الأسمدة.

وقد توصل فريق جامعة ماريلاند إلى الجين بعد أن أنشأ خريطة جينية مفصلة للقمح المتعدد المبايض وقارنها بخريطة القمح العادي، فتبين أن الاختلاف الوحيد المهم كان تنشيط الجينWUS-D1؛ وعندما فعل الباحثون الجين في نباتات أخرى، لوحظ تشكل مبايض إضافية بنفس الطريقة، ما يؤكد مسؤوليته المباشرة عن الظاهرة.

ووفقا لتيواري فإن زيادة بسيطة في عدد الحبوب في كل سنبلة يمكن أن تترجم إلى مكاسب ضخمة في الإنتاج العالمي للقمح، وهو ما يجعل من هذا الجين المرشح الأبرز لتحسين الأمن الغذائي في العقود القادمة.

ويعتقد الباحثون أن تطبيق هذه التقنية قد لا يقتصر على القمح فحسب، بل يمكن أن يمتد إلى محاصيل حبوب أخرى مثل الأرز والشعير والذرة، مما يفتح الباب أمام ثورة جينية في الزراعة يمكن أن تعيد رسم خريطة الغذاء العالمي.