الأحياء للثانوية العامة الدرس الأول الدعامة في النبات المنهج الجديد

 المحاصيل والنباتات المعدلة وراثيا..... تحدى الواقع......وفرة الانتاج.

عام  2012هو العام الذي شهد زيادة قدرها 100 ضعفا من هكتارات المحاصيل المحورة وراثياً في العالم عن الأعوام السابقة هذا الرقم والتضاعف الكبير جدا يعود إلى اهتمام الدول بهذا المجال ولا سيما الدول المتقدمة، حيث زادت المساحة من 1.7 مليون هكتارا في عام 1996 إلى 170 مليون هكتاراً  في عام .2012

وقد بلغت عائدات دولة مثل البرازيل حوالي 2.0 بليون دولارا أمريكيا فقط للعام 2011م من زراعة المحاصيل المحورة أو المعدلة وراثيا، وقد أوضحت الدراسات الحديثة أن أكثر من 17 مليون مزارع في ثلاثين دولة تقريباً على مستوى العالم يستخدمون أو يزرعون المحاصيل المحورة وراثيا. ومما لا شك فيه أن استخدام تقنية الهندسة الوراثية في إنتاج المحاصيل المحورة وراثيا كان له أكبر الأثر في المحافظة على البيئة والتنمية الزراعية المستدامة والأمن الغذائي العالمي. 

الهندسة الوراثية ومقاومة الظروف البيئية للمحاصيل

يمكن زيادة وتحسين الإنتاج من المحاصيل الزراعية من خلال تهيئة وتحسين بيئة الحقل من حيث توفير الظروف المثلى للزراعة من ري وإضافة أسمدة ومبيدات ومقاومة الحشائش, هذا من ناحية ومن ناحية أخرى اختيار الأصناف المتميزة بالإنتاجية العالية والمقاومة للآفات والأمراض والحشائش والظروف البيئية القاسية مثل الجفاف والحرارة والملوحة الزائدة والتي تجعل استخدام المبيدات الكيميائية بصورة أقل.

ويمكن الحصول على هذه الأصناف باستخدام الهندسة الوراثية وإنتاج المحاصيل المحورة وراثيا من خلال إدخال الجينات المرغوبة للأصناف المنزرعة لزيادة الإنتاجية والمقاومة للآفات والحشائش. 

مقاومة الأضرار التي تسببها الحشرات و مقاومة العدوى بالفيروسات و تحمل مبيدات الحشائش و تحسين الخواص الفيزيائية والكيميائية هى أهم صفات المحاصيل المحورة وراثيا الموجودة في الأسواق

إن ظهور الهندسة الوراثية كان في عام 1973 وكان ذلك بإجراء تهجينات جينية بين أنواع مختلفة من البكتريا، في مجال الإنتاج الزراعي أصبحت الهندسة الوراثية واقعاً يجب على الجميع القبول به بل والعمل على الاستفادة منه بقدر الإمكان.

مفهوم الهندسة الوراثية    

و قد تعددت المفاهيم التى تعبر عن الهندسة الوراثية ( Genetic engineering) فمنها, تدخل الانسان المباشر بالمادة الوراثية (DNA) للكائن الحي بادخال جينات اليه و استخدام الحمض النووي معاد التركيب (DNA) أو هي عملية استخدام تقنية الحمض النووي (DNA) لتغيير التركيب الجيني للكائن الحي.

أمثلة لبعض المحاصيل المحورة وراثيا باستخدام الهندسة الوراثية:

الأرز الذهبي

تم انتاج هذا النوع من الأرز عن طريق نقل ثلاثة جينات من النرجس البري وإحدى أنواع البكتريا إلى سلالة أرز لتنتج أرزا أصفر اللون غنياً بالبيتا كاروتين الذي يحوله جسم الإنسان إلى فيتامين (أ) مما يعطى الجسم ما يحتاجه من هذا الفيتامين الضروري وخاصة للأطفال والكبار على حد سواء, و من المعروف أن النقص في هذا الفيتامين عند الأطفال يؤدي إلى ضعف النظر والعمى وقد يؤجى الى مشاكل صحية كثيرة ولقد قررت الشركات المنتجة لهذا الأرز مؤخرا تقديم هذه التقنية لمن يرغب من دول العالم الثالث في زراعته و إكثاره لديه للاستفادة من هذا الفيتامين (أ).

القطن المعدل وراثيا

من نتاج التقدم في الهندسة الوراثية إنتاج القطن المعدل وراثيا والذي قد يمثل نقله كبيرة في توفير البروتين للجنس البشرى، حيث أمكن إنتاج بذور قطن صالحة للأكل و التي تشبه الحمص في الطعم. ويقول علماء أميركيون إن بذور القطن المعدلة وراثياً يمكن أن تسهم في القضاء على سوء التغذية في العالم وخصوصا في العالم النامي أو دول العالم الثالث. وهذا النوع من القطن قد يؤدى انتاجه على نطاق واسع الى حل مشكلتين أساسيتين للعالم وهى مشكلة سوء التغذية وخصوصا فى العالم النامى وفى نفس الوقت مشكلة نقص أعلاف الحيوانات والدواجن.

هذا وقد طور علماء بجامعة تكساس إيهاند إم بذور نبات القطن للاستخدام كغذاء للإنسان أو علفاً للحيوان، وقد صدر قرار عن ادارة الأغذية والعقاقير الأمريكية بالسماح بذلك للجامعة المذكورة.

وقال كيرتي راثور خبير تكنولوجيا النبات الحيوية بمجموعة «أجريلايف» للأبحاث في الجامعة، إن العلماء يجرون مناقشات مع شركات ويأملون في توفير هذا الغذاء تجارياً في غضون نحو 5 سنوات.

كما كان هناك نصيب كبير للقطن المعدل وراثيا لتحمل الجفاف حيث حاز على نسبة كبيرة من الاهتمام وخصوصا في البلدان التي تعانى من ندرة في مواردها المائية. فظهر مؤخرا نبات القطن الجديد هو نبات قطن معدل وراثياً باستخدام تقنية الـ Bt (Bacillus thurigiensis)والمقاوم للحشرات. ويتميز أيضا هذا النبات باحتوائه علي جين آخر مقاوم للجفاف مما يمكن من استخدامه في الأجواء القليلة المياه, ويتميز هذا النبات بأن إنتاجيته أعلى من مثيله التقليدي.

    ان التقدم الكبير فى الهندسة الوراثية جعل الشركات العاملة في هذا المجال تتنافس فيما بينها لتقديم الجديد دائما, حيث تمكنت شركة مونسانتو (Monsanto) مؤخرا من نقل الجين المسبب للون الأزرق (Blue gene) إلى نبات القطن بحيث أمكن تصنيع قماش أزرق من أجل أسواق بلوجينز من هذا القطن دون أن يحتاج إلى صبغة ولونه ثابت وهذا حدث كبير ورائع في هذا المجال.

الذرة الشامية

     بسب الطلب العالمي الكبير على الأعلاف وخصوصا أعلاف الدواجن والماشية وكذلك الحصول على الزيت و الإثانول والتصدير, بلغت المساحة المزروعة من الذرة الشامية المعدل وراثيا في الولايات الأمريكية عام 2012 حوالي 39.0 مليون هكتاراً. كما قدرت القيمة التسويقية لها حوالي 12 بليون دولاراً أمريكيا سنوياً، تصدر الولايات المتحدة الأمريكية حوالي أكثر من 40% من الصادر العالمي للذرة الشامية.

إن اهتمام الدول الكبرى على الاهتمام بالمحاصيل والنباتات المعدلة وراثيا كان كبيرا جدا في الآونة الأخيرة, تعتبر الولايات المتحدة هي الدولة الكبرى الأولى عالميا فى إنتاج المحاصيل المعدلة وراثياً في العالم حيث تبلغ نسبتها في السوق العالمي حوالي 41 % في عام 2012. حيث زُرعت في العام 2012 حوالي69.5 مليون هكتاراً شملت ثمانية محاصيل هي الذرة الشامية، فول الصويا، القطن، كانولا، بنجر السكر، الفا الفا، باباي، والكوزة .

طماطم فليفر سيفر (Flavr Savr)

تم إنتاج هذا الصنف من قبل شركات أمريكية، وهى طماطم استخدم في إنتاجها تقنية الهندسة الوراثيةً وهى لا تختلف عن الطماطم المألوفة في القيمة الغذائية كثيرا ولكنها يمكن أن تبقي لبضعة أسابيع دون أن تفسد خارج الثلاجات. هناك جهود مضنية حاليا تعمل على نقل هذا الجين المسئول عن هذه الصفة إلى الكثير من الفواكه والخضراوات لمنع فسادها السريع وزيادة مدة عرضها والاستفادة منها وبالتالي تقليل الخسارة الاقتصادية.

البطاطس المعدله وراثيا

فى درنات البطاطس أمكن عن طريق الهندسة الوراثية تغيير التركيب الكيميائي بجين منقول من بكتريا اشريشيا كولاي (E. coli حيث رفع كمية النشا بنسبة 20% .وحاليا يجرى العمل على إضافة حمضي اللايسين والتربتوفين الأمينيين إلى حبوب الذرة. وكذلك إضافة وحمض السيستين والمثيونين في بعض البقوليات.

البطاطا المعدلة وراثيا

تم الحصول على البطاطا المعدلة وراثيا المقاومة لفيروس PVS وفيروس PLRV مما ساعد على مقاومة هذا النبات له وبالتالي زاد الإنتاج عن سابقه, وما زلنا في البطاطا حيث أمكن عزل العامل الوراثي المسئول عن إنتاج بروتين السرسوبين من دودة القز و استنساخه وإدخاله إلى نبات البطاطا مما جعلها مقاومة لبكتريا العفن الطري وكذلك أمكن تصنيع ببتيد شيفا Shiva ونقله إليها لزيادة مقاومتها لهذا النوع من البكتريا.

محاصيل معدلة وراثيا

ومن المحاصيل التى نالت الكثير من الاهتمام من الهندسة الوراثية فول الصويا, بنجر السكر, الكانولا.

بدأت زراعة بنجر السكر المعدل وراثياً في الولايات المتحدة في العام 2006، وكان العمل فى هذا الوقت على انتاج نبات مقاوم مبيد الحشائش Ready Roundup , RR. وذلك في مساحات محدودة. حيث بلغت المساحة في العام 2012 حوالي 475000 هكتارا.

كما تم أيضا في العام 2005 إنتاج محصول الالفا الفا المحور وراثياً لمكافحة مبيد الحشائش في الولايات المتحدة بدأت بمساحة أولية مقدارها 20000 هكتاراً، ثم بلغت في العام 2012 حوالي 425000 هكتاراً. وذلك بسبب الفعالية في مكافحة الحشائش والتي أدت إلى زيادة كبيرة في كمية ونوعية العلف وسلامته.

انتاج المحاصيل المعدلة وراثيا فى مصر

تعتبر مصر من الدول التى أولت اهتمام خاص وكبير بالنباتات المعدلة وراثيا, ففي عام 2012 زرعت مصر حوالي 1000 هكتارا من الذرة الشامية الصفراء صنف (MON 810)، المعدل وراثيا لمقاومة الحشرات (Bt) و المعروف في مصر باسم عجيب (Ajeeb YG)YG. هذه المساحة كانت تبلغ 2000 هكتارا في بداية يناير 2011 قبل وقف إنتاجه جزئيا من أجل مزيد من المراجعة من قبل الحكومة المصرية.

عام 2011 أوضحت دراسة اقتصادية – اجتماعية أجريت أن متوسط الزيادة في الإنتاج كان 7% للصنف عجيب YG مقارنة مع الأصناف الهجن الغير معدلة وراثيا (التقليدية)، مع تقليل التكلفة بمعدل 27% في استخدام المبيدات الحشرية، وكان الهامش الربحي الإجمالي بمعدل 18% في مصلحة المزارعين الذين قاموا بزراعة عجيب YG. وذلك لميزاته من ناحية اقتصادية وبيئية متعلقة بتقليل استخدام المبيدات الحشرية و الزيادة الواضحة في الإنتاجية.

مصر الدولة الأولى في الدول العربية التي استطاعت تسويق المحاصيل المحورة أو المعدلة وراثيا على المستوى التجاري، زذلك بعدما زرعت الصنف الهجين المحور وراثيا عجيب YG، وهذا الصنف مقاوم لثلاثة أنواع من الحشرات ثاقبات الساق مما يمكنه من الإنتاجية العالية والربح العالي للمزارعين.

كما قامت  مصر بإنشاء اكبر معهد متخصص في بحوث التقنية الحيوية في القاهرة   (the Agricultural Genetic Engineering Research Institute, AGERI) في الوطن العربي ويعتبر من مراكز التميز العلمي و يحتوي على أحدث التقنيات العلمية والعملية، وهو متخصص في أجراء بحوث فى المجالات الآتية: التقنية الحيوية، البيولوجيا الجزيئية، الهندسة الوراثية، حيث تتركز البحوث على إنتاج المحاصيل المحورة وراثيا.

القمح فى مصر

تبلغ  المساحة المنزرعة من القمح فى مصر حوالي 1.23 مليون هكتارا والإنتاج الإجمالي حوالي 7 مليون طن في العام. ولكن هناك فجوة حوالي 50% بين الإنتاج والاستهلاك حيث يبلغ الاستهلاك السنوي من القمح في مصر حوالي 14 مليون طنا. لذا فان القمح من المحاصيل التى نالت اهتمام كبير فى هذا المجال, حيث تمكن فريق بحثي في مركز أغيري (AGERI) من إنتاج صنف من القمح معدل وراثيا من أجل تحمل الجفاف والذي تمت زراعته في عام 2011 في مناطق الزراعة المطيرة (على مياه الأمطار) على الساحل الشمالي لمصر، حيث أعطت التجربة مؤشرات واعدة حيث بلغت الزيادة في الإنتاجية للسلالات المحورة وراثيا أكثر من20%، مقارنة بالسلالات الغير محورة وراثيا. 

د/ محمد مبروك سلامة

***********************

***********************