دراسة تكشف عن جين خفي قادر على مضاعفة إنتاج القمح ثلاث مرات

اكتشف باحثون من جامعة ماريلاند الجين المسؤول عن سلالة نادرة من القمح، والتي تنتج ثلاث مبايض في كل زهرة بدلاً من مبيض واحد. هذا الاكتشاف قد يمهد الطريق لثورة زراعية تسهم في مضاعفة إنتاج القمح دون الحاجة إلى أراض أو موارد إضافية.

تفاصيل الاكتشاف الجديد

نشرت نتائج الدراسة في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، وكشفت أن الجين المسمى WUSCHEL-D1 (WUS-D1) – الذي يكون عادة خاملاً في القمح العادي – أصبح نشطًا في السلالة الطافرة التي تحمل الصفة الثلاثية. عندما يدخل هذا الجين حيز التنفيذ مبكرًا أثناء تشكيل الأزهار، فإن ذلك يؤدي إلى تضخيم النسيج الزهري في مرحلة التكوين، مما يسمح بتشكل مبايض إضافية داخل الزهرة الواحدة.

تصريحات العلماء

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، مما سيزيد من عدد الحبوب في السنبلة والإنتاج الكلي. باستخدام أدوات التحرير الجيني، يمكننا الآن تحسين هذا الجين لتطوير قمح عالي الإنتاجية ومنخفض التكلفة”

أهمية القمح كأحد المحاصيل الأساسية

يعد القمح من أبرز المحاصيل الغذائية في العالم، حيث يعتمد عليه مليارات البشر يومياً. ومع تزايد الطلب العالمي والقيود المفروضة على الأراضي الزراعية والمياه نتيجة التغير المناخي والنمو السكاني، أصبح من الضروري البحث عن طرق مبتكرة لزيادة الإنتاج. يوفر هذا الاكتشاف للعلماء أداة جينية دقيقة لتعزيز الإنتاج دون الحاجة لتوسيع المساحات المزروعة أو استهلاك المزيد من الأسمدة.

نتائج البحث

تمكن فريق جامعة ماريلاند من التعرف على الجين من خلال إنشاء خريطة جينية مفصلة للقمح المتعدد المبايض ومقارنتها بخريطة القمح العادي. وقد تبين أن الاختلاف الوحيد الهام كان تنشيط الجين WUS-D1. وعندما قام الباحثون بتنشيط الجين في نباتات أخرى، تم ملاحظة تشكل مبايض إضافية بنفس الطريقة، مما يؤكد مسؤوليته المباشرة عن الظاهرة.

توقعات مستقبلية

وفقًا لتيواري، فإن الزيادة البسيطة في عدد الحبوب في كل سنبلة يمكن أن تترجم إلى مكاسب ضخمة في الإنتاج العالمي للقمح، مما يجعل هذا الجين المرشح الأبرز لتحسين الأمن الغذائي في العقود القادمة.

آفاق التطبيق على محاصيل أخرى

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