البيولوجيا وعلوم الحياة

التقانة الحيوية الزراعية

1998 تقرير1996 عن العلم في العالم

KFAS

التقانة الحيوية التقانة الزراعية البيولوجيا وعلوم الحياة

تمثل التقانة الحيوية الزراعية جانباً من الصناعة آخذاً في الازدهار فهو يمثل 8% من الصناعة في الولايات المتحدة، و20% في أوروبا، و28% في كندا.

وقد أظهر سوق التقانة الحيوية الزراعية الأمريكي زيادة في المبيعات قدرها 158% من عام 1993 إلى 1994.

 

تحسين المحاصيل الزراعية

من المتوقع أن تصبح التقانة الحيوانية الزراعية أكثر تطبيقات التقانة الحيوية انتشاراً في البلدان النامية.

إن تطوير النباتات المُحَوَّرةِ جِينياً transgenic، ومكافحة الآفات البيولوجية، وتقنيات استنبات النسج من أجل الزراعة، والمنتجات الجرثومية لتدوير الغُذيّات، وتشخيص ممرضات المحاصيل، ووضع خريطة جينية للمحاصيل الاستوائية، هي من الاهتمامات الرئيسية في أفريقيا وآسيا وأمريكا الجنوبية والوسطى والشرق الأوسط. ويستعمل مصطلح تحسين المحاصيل في الدول الصناعية للدلالة على أن القيمة لمنتجات التقانة الحيوية الزراعية هي "قيمة أضيفت" إلى المحاصيل.

وهكذا فإن التقانة الحيوية الزراعية في الولايات المتحدة وكندا وأوروبا واليابان وأستراليا تهدف إلى إنتاج محاصيل كالفواكه والخضراوات والحبوب التي يمكنها، نظراً إلى الاحتكار الجيني الذي تمارسه هذه الدول، أن توفر لهذه الكيانات التجارية أرباحاً أعلى من تلك التي يمكن جنيها من المنتجات الهجينة المألوفة.

إن السهولة المتزايدة في النقل عامل مهم في الأحوال التي يتعين فيها شحن الفواكه والخضراوات مسافات طويلة لإيصالها إلى الأسواق. وتشمل النباتات المحوّرة جينياً البندورة (الطماطم) مثلا، والتي يسفر إضافة جين معين إليها عن بندورة لا يوجد فيها إلا مقادير ضئيلة من إنزيم الإنضاج الذي يسمى polygalacturonase.

لذا يمكن شحن البندورة مسافات طويلة بحيث تحافظ خلال مدة نقلها على نكهتها بأكبر قدر ممكن. ولمّا كانت بعض الدول الصناعية تعتمد في تزودها بالفواكه على الدول النامية، وبخاصة خلال فصل الشتاء وبداية فصل الربيع، فإن بمقدور هذه التقانات أن تزيد من إمكانية تسويق المحاصيل المستوردة.

 

إن تقديم الدّنا الأجنبي قد يتمخض أيضاً عن نوعية بروتين محسنة لبعض الأغذية، وهذا أمر مهم للدول النامية، ليس فيما يتعلق بالأغذية المخصصة للبشر فحسب، بل أيضاً فيما يتعلق بالأعلاف الحيوانية.

ويقوم الباحثون أيضاً بالعمل على تحسين المواصفات التغذوية للنشويات والزيوت الغذائية، وكذلك تحسين مكافحة الآفات البيولوجية، وهي تقنية استعملت في آسيا عدة آلاف من السنين. وقد قطعت التقنية هذه خطوات واسعة منذ استيراد الولايات المتحدة عصية ثورينجينسيس Bacillus thuringiensis من الصين في أواخر السبعينات.

هذا ولم تُهَنْدَسْ هذه العصية كي تُحتوي في عدة نباتات فقط، بما فيها الحبوب، وإنما يجري تصنيعها أيضاً بوساطة تقنيات التأشيب لتُستعمل كسائل للرش. وثمة وسائل أخرى لمكافحة الآفات نذكر منها مقاومة الفيروسات الداخلة في مجين (جينوم) genome النباتات.

وتسوّق الصين حالياً بندورة مقاومة للفيروسات، كما أن التجارب جارية في المكسيك على إنتاج بطاطا مقاومة للفيروسات.

ويعكف العلماء في كوستاريكا على إنتاج جينات مقاومة للفيروسات في البطيخ. ومنذ عهد قريب حدد الباحثون هوية عدد من الجينات داخل المحاصيل التي توّلد مقاومة للأمراض. أما إنتاج مثل هذه الجينات للأنواع غير المقاومة للأمراض، فمسألة وقت فقط.

 

إن أحد المجالات المهمة للتقانة الحيوية الزراعية هو استعمال الجينات "المقررة" reporter genes في الأنواع المحوّرة جينياً. وهذه الجينات ملحقة بالجينات الوظيفية التي تقدم إلى خلايا النباتات، ووجودها يبين ما إذا كانت الجينات الوظيفية في حالة عمل.

ومنذ عهد قريب قام الباحثون في وزارة الزراعة الأمريكية وجامعة ويسكونسن بإدخال جين من أجل البروتين المتألق fluorescent الأخضر، المشتق من قنديل البحر – النوع Aequorea Victoria – كجين مقرر في خلايا شجر البرتقال.

إن في هذه العملية تطبيقاً صريحاً للتقانة الحيوية الزراعية والبحرية، وهي مثال مبكر لمزيد من العمليات الجينية التي ستنفذ في المستقبل.

ويتوقف تحسين المحاصيل إلى حد بعيد على التقنيات المحسّنة لاستنبات النسج النباتية وتقنيات الانتشار المكروي micropropagation للنباتات. وفي زرع النسج يجري فصل خلايا مستقلة وتعديلها جينياً للحصول على السمات المرغوب فيها وزراعتها في أوساط غُذَيّات.

إن معزَّزات النمو الهرمونية والغُذَيَّات nutrients (التي يُنتج قسم منها بوساطة زرع النسج). وإضافات أخرى، تحدّد عند ذلك قابلية حياة الخلايا في المستنبت ونموها.

 

وفي الانتشار المكروي يمكن أن نزرع في المستنب نباتات صغيرة تنبت من خلايا نشأت في مستنبت النسج، وجميعها متماثلة جينياً وذلك لتوزيعها على المزارعين.

هذا ولا ينجم بالضرورة عن المنتجات الزراعية اغذية للأسواق الاستهلاكية. ومن الممكن إنتاج لدائن أفضل ومواد حيوية أخرى يمكن طرحها بعد استعمالها من العصارات النباتية أو نفاياتها.

وقد يكون الكحول وأنواع أخرى من المحروقات الحصيلة الأخيرة لنفايات بعض النباتات مثل القشور الخارجية للقمح أو سيقانه.

ويمكن معالجة النباتات والحيوانات جينياً لإنتاج عقاقير وجزيئات بيولوجية فعالة أخرى. وفي الواقع فإن برنامج التبغ الذي وضعته وزارة الزراعة الأمريكية (USDA) يموّل الآن فقط من أجل البحوث التي تجرى لإنتاج مركبات فعالة بيولوجياً من نباتات التبغ المحورة جينياً.

 

والنباتات كالبشر، كلها عرضة للأمراض، لذا فمن المهم ابتكار اختبارات لتشخيص أمراضها تكون بسيطة التطبيق وتساعد على الاكتشاف المبكر للمرض.

وهناك ميدان مهم للتقانة الحيوية الزراعية، هو استعمال الأسمدة الحيوية. فالإنتاج الزراعي يمكن زيادته، لا عن طريق التعامل المباشر مع النباتات فحسب، وإنما أيضاً بإضافة كائنات حية مكروية تحدث بصورة طبيعية أو تعالج جينياً (Mulongoy, 1992).

ويمكن استنبات بعض هذه الكائنات بوساطة الاختمار، في حين يتطلب بعضها الآخر تنميتها في نباتات أخرى.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق