مشكلة زراعة الأرز
يعتبر الأرز الغذاء الأساسي لنحو نصف سكان العالم.
لا يزال فشل المحاصيل الناجم عن مسببات الأمراض النباتيةمزيد من تفاقم الوضع. وتحاول الزراعة مواجهة ذلك بمساعدة المبيدات الحشرية. إن زراعة النباتات المقاومة لمسببات الأمراض هي البديل الوحيد لهذه العوامل الضارة بالبيئة، ولا تحقق حاليًا نجاحًا إلا إلى حد ما. ومع ذلك، إذا كانت النباتات مقاومة لأحد مسببات الأمراض من خلال الاختيار، فإنها عادة ما تكون أكثر عرضة لمسببات الأمراض الأخرى أو أقل مقاومة للظروف البيئية غير المواتية.
كيف يحل العلماء المشكلة؟
لهذا السبب، البحوث الدوليةقام الفريق، الذي يضم معهد التكنولوجيا الحيوية البيئية في جامعة غراتس للتكنولوجيا (TU Graz)، بدراسة ميكروبيوم بذور نباتات الأرز لبعض الوقت لإثبات وجود علاقة بين صحة النبات ووجود بعض الكائنات الحية الدقيقة. لقد حقق العلماء مؤخرا تقدما كبيرا. ووجدوا بكتيريا داخل البذور يمكن أن تؤدي إلى مقاومة كاملة لمسبب مرض معين، وتنتقل بشكل طبيعي من جيل من النباتات إلى الجيل التالي. النتائج منشورة في مجلة علميةنباتات الطبيعةتوفير أساس جديد لتطوير منتجات وقاية النباتات البيولوجية وزيادة الحد من السموم الحيوية الضارة التي تنتجها مسببات الأمراض النباتية.
ميكروبيوم الأرز
في زراعة الأرز التقليديةفي مقاطعة تشجيانغ الصينية، لوحظ أن أحد الأنماط الجينية لنباتات الأرز (الصنف Zhongzao39) يطور أحيانًا مقاومة لمسببات الأمراض النباتية Burkholderia plantarii. يتسبب هذا العامل الممرض في فشل المحاصيل وينتج أيضًا سمًا حيويًا يمكن أن يسبب تلف الأعضاء والأورام لدى البشر والحيوانات التي تتعرض بشكل مزمن. يقول توميسلاف سيرنافا من جامعة غراتس التقنية: "حتى الآن، كان من المستحيل تفسير المقاومة المتفرقة لنباتات الأرز لهذا العامل الممرض". بالتعاون مع مدير المعهد، غابرييل بيرج، وزميله في المعهد، بيتر كوستاتشر، درس تشيرنافا بالتفصيل الميكروبيوم الموجود في بذور الأرز من مناطق زراعة مختلفة في سياق التعاون مع جامعة تشجيانغ (هانغتشو) وجامعة نانجينغ الزراعية في الصين.أيضا جامعة هوكايدو اليابانية في سابورو.
التركيب البكتيري كعامل حاسم
اكتشف العلماء أن النباتات المقاومة لديهايختلف التركيب البكتيري داخل البذور عن النباتات المعرضة للإصابة بالأمراض. وعلى وجه الخصوص، كانت البكتيريا من جنس Sphingomonas أكثر شيوعًا بشكل ملحوظ في البذور المقاومة. ولذلك قام الباحثون بعزل بكتيريا هذا الجنس من البذور وحددوا بكتيريا Sphingomonas melonis باعتبارها العامل المسؤول عن مقاومة الأمراض. تنتج البكتيريا حمضًا عضويًا (حمض الأنثرانيليك)، الذي يثبط عمل العامل الممرض، وبالتالي يجعله غير ضار. "إنه يعمل أيضًا عند تطبيق Sphingomonas melonis المعزول على نباتات الأرز غير المقاومة. وهذا يجعلها تلقائيًا مقاومة لمسببات الأمراض النباتية Burkholderia plantarii"، يوضح توميسلاف سيرنافا.
بالإضافة إلى ذلك، تم إصلاح البكتيريافي بعض الأنماط الجينية للأرز ومن ثم ينتقل بشكل طبيعي من جيل من النباتات إلى الجيل التالي. "إن إمكانات هذا الاكتشاف هائلة. يقول تشيرنافا: "في المستقبل، سنكون قادرين على استخدام هذه الاستراتيجية لتقليل كمية المبيدات الحشرية في الزراعة وفي نفس الوقت تحقيق حصاد جيد".
قراءة المزيد
كشفت وزارة الصحة الأرجنتينية عن معطيات حول الآثار الجانبية لمن تلقوا "سبوتنيك الخامس"
تبين أن خلد الماء هو مزيج وراثي من الثدييات والطيور والزواحف
الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون
العامل الممرض هو أي كائن حي دقيق ، وكذلك بروتين خاص - بريون يمكن أن يتسبب في حالة مرضية لكائن حي آخر.