أحدث الأخبار مع #جامعةالمنيا؛

بوابة الأهرام

تطور تطبيقات الهندسة الوراثية النباتية عالميًا

تطور تطبيقات الهندسة الوراثية النباتية عالميًا أستاذ الوراثة بكلية الزراعة، جامعة المنيا؛ ورئيس اللجنة الوطنية للعلوم الوراثية بأكاديمية البحث العلمي والتكنولوجيا، والرئيس الأسبق للجمعية الأفريقية لعلوم المحاصيل، واحد مؤسسي المجلس العالمي للنبات (GPC)؛ عضو اتحاد كتاب مصر. شهد مجال الهندسة الوراثية النباتية تطورات ملحوظة منذ بداياته، مما أدى إلى ظهور مجموعة واسعة من التطبيقات التي أحدثت ثورة في الزراعة وإنتاج الغذاء على مستوى العالم. البدايات والتطور المبكر: بدأ تطبيق الهندسة الوراثية على النباتات فى ثمانينات القرن الماضى، وتحققت أولى تجاربه الناجحة في بلجيكا في عام 1983م، وذلك بإنتاج نبات تبغ مقاوم للمضادات الحيوية، نقل له الجين المسؤول عن تلك الصفة من بكتيريا القولون (E. coli). وقد مهد هذا الإنجاز الطريق لتطوير كائنات معدلة وراثيًا (GMOs) ذات سمات زراعية محسنة. وفي العام 1996م، تم إطلاق أول محصول تجاري معدل وراثيًا، وهو طماطم صنف "Flavr Savr" الذي طورته شركة "Calgene" الأمريكية بهدف إبطاء عملية النضج والتليُّن حتى تبقى الطماطم صالحة لفترة أطول أثناء النقل والتخزين، دون أن تفسد بسرعة. وفي العام 2003م، بلغت المساحة العالمية المقدرة للمحاصيل المعدلة وراثيًا 67.7 مليون هكتار (167.3 مليون فدان). ولإنتاج مثل هذا النباتات، يجب عزل الجين المطلوب من الكائن المتبرع، ثم إدخاله، إلى جانب المحفز وتسلسل المنهي والجين الواسم، في خلية النبات المستهدف، التي يتم تحفيزها بعد ذلك لتوليد نبات كامل يعبر عن الخصائص الجديدة (مثل مقاومة مبيدات الأعشاب/الحشرات، وتأخر النضج.... إلخ). وشهدت السنوات الماضية والحالية نقاشًا عامًا قويًا حول الكائنات المعدلة وراثيًا، مما أثار قضايا علمية واقتصادية وسياسية وأخلاقية، ولا تزال بعض الأسئلة المتعلقة بسلامة تلك المحاصيل بحاجة إلى إجابة، ويجب أن تستند القرارات المتعلقة بمستقبلها إلى معلومات موثقة علميًا. التوسع التجارى: في التسعينيات، بدأت زراعة المحاصيل المعدلة وراثيًا على نطاق تجاري واسع، وخاصة في الولايات المتحدة وكندا والأرجنتين. وشملت المحاصيل الأولى فول الصويا والذرة والقطن ولفت الزيت "الكانولا"، والتي تم تعديلها في الغالب لتحمل مبيدات الأعشاب أو لإنتاج مبيدات حشرية خاصة بها (مثل ذرة Bt). الموجة الأولى (السمات الزراعية): ركزت المرحلة الأولى من تطوير المحاصيل المعدلة وراثيًا بشكل أساسي على تحسين السمات الزراعية، بهدف مقاومة الآفات لتقليل خسائر المحاصيل الناتجة عن الآفات الحشرية. وكذا تحمل مبيدات الأعشاب لتسهيل مكافحة الأعشاب الضارة وزيادة كفاءة الإنتاج. وقد ساهمت هذه السمات في زيادة غلة المحاصيل، وخفض استخدام المبيدات الحشرية، وتبسيط الممارسات الزراعية. الموجة الثانية (تحسين الجودة والتغذية): مع التقدم في التقنيات، بدأ الجيل الثاني من المحاصيل المعدلة وراثيًا يركز على تحسين جودة المحاصيل وقيمتها الغذائية، وذلك من خلال تعزيز المحتوى الغذائي، مثل زيادة مستويات الفيتامينات أو المعادن أو الأحماض الدهنية الصحية في المحاصيل. بل تطرق الأمر إلى تحسين خصائص الغذاء بتعديل النشا أو البروتين أو الزيوت لتحسين خصائص المعالجة أو التخزين أو النكهة. ومن الأمثلة البارزة على ذلك "الأرز الذهبي" المعدل لإنتاج بيتا كاروتين (فيتامين أ)، والذي يهدف إلى مكافحة نقص الفيتامينات في البلدان النامية. الموجة الثالثة (سمات جديدة وتطبيقات أوسع): يشهد العقد الحالي ظهور جيل جديد من المحاصيل المعدلة وراثيًا ذات سمات أكثر تعقيدًا وتطبيقات أوسع، بما في ذلك تحمل الإجهاد البيئي، وذلك بتطوير محاصيل تتحمل الجفاف أو الملوحة أو درجات الحرارة القصوى، هذا بجانب إدخال صفة مقاومة الأمراض، عن طريق هندسة النباتات لمقاومة الأمراض الفيروسية أو الفطرية أو البكتيرية أو النيماتودية، بل وصل الأمر الى إنتاج المواد الصناعية والطبية، باستخدام النباتات لإنتاج المواد الخام الصناعية أو الأدوية أو اللقاحات. الوضع الحالي والآفاق المستقبلية: في ظل التحديات البيئية والاقتصادية التي تواجه قطاع الزراعة حول العالم، تشهد السنوات الأخيرة انتشارًا متزايدًا لزراعة المحاصيل المعدلة وراثيًا في العديد من البلدان. حيث أصبحت خيارًا استراتيجيًا لدى المزارعين وصناع القرار لتحقيق الأمن الغذائي، وتلعب دورًا هامًا في تلبية الطلب المتزايد على الغذاء. ووفقًا لتقارير سابقة (حتى عام 2022م–2023م) بلغت المساحة العالمية للمحاصيل المعدلة وراثيًا حوالي 190 إلى 200 مليون هكتار (ما يعادل حوالي 470 إلى 495 مليون فدان). وتشير الإحصائيات إلى أن أكثر من 50 دولة حول العالم تزرع أو تستورد منتجات معدلة وراثيًا، وتتركز هذه المساحات بشكل أساسي في الولايات المتحدة الأمريكية (أكثر من 70 مليون هكتار)، تليها البرازيل والأرجنتين والهند وكندا. وتشير التوجهات المتوقعة لعام 2025م إلى استمرار التوسع التدريجي خاصة في البلدان النامية، مع زيادة في زراعة الذرة، فول الصويا، والقطن المعدل وراثيًا، واعتماد تقنيات التعديل الجينى الجديدة مثل "كيرسبر" (CRISPR) لتطوير أنواع جديدة أكثر دقة واستجابة للتغيرات المناخية، ومع استمرار تطور التقنيات، من المتوقع أن نشهد المزيد من الابتكارات في مجال الهندسة الوراثية النباتية، مما يفتح آفاقًا جديدة لمواجهة التحديات الزراعية والغذائية العالمية. فى حين تتبنى بعض الدول زراعة المحاصيل المعدلة وراثيا على نطاق واسع (مثل الولايات المتحدة الأمريكية والبرازيل والأرجنتين والهند وكندا والصين وجنوب أفريقيا)، نجد أن الاتحاد الأوروبى يفرض قيودًا صارمة على زراعة واستهلاك المنتجات المعدلة وراثيًا. في المقابل، تتبنى دول نامية في آسيا وأفريقيا هذه التقنية بحذر، مع مراعاة الضوابط الأخلاقية والبيئية.