كريسبر يحول الفاكهة غير المعروفة إلى فرصة زراعية كبيرة

يستخدم العلماء تقنية كريسبر لتسريع عملية تدجين الفاكهة البرية.

منذ ما يقرب من 10000 عام، قامت المجتمعات الزراعية بتحسين المحاصيل عن طريق توفير البذور من النباتات التي تنتج محاصيل أفضل. من خلال اختيار الأصناف ذات السمات المرغوبة بشكل متكرر، مثل الحجم الأكبر والنكهة الأفضل والمرونة الأكبر، قام الناس تدريجيًا بتشكيل الفواكه والخضروات الشائعة في الأنظمة الغذائية اليوم. تعكس معظم المنتجات الحديثة قرونًا أو حتى آلاف السنين من هذا الاختيار البطيء والمتعمد.

الباحثون في مختبر كولد سبرينج هاربور (CSHL) يستكشفون الآن نهجًا أسرع لتحسين المحاصيل. باستخدام تقنية تحرير الجينات كريسبر، استهدف علماء الأحياء النباتية نوعًا صغيرًا من الطماطم يُعرف باسم التوت الذهبي.

ويشير عملهم إلى أنه قد يكون من الممكن جعل هذه الفاكهة أسهل في الزراعة، مما قد يدعم الإنتاج على نطاق واسع في الولايات المتحدة ومناطق أخرى. وعلى نطاق أوسع، يمكن للمحاصيل المعدلة بتقنية كريسبر أن تساعد العلماء على تطوير النباتات بسرعة ذات مقاومة محسنة للأمراض الناشئة، والآفات الحشرية، والظروف الجافة.

قال بلين فيتزجيرالد، فني الدفيئة في مختبر زاكاري ليبمان التابع لـ CSHL: “باستخدام كريسبر، فإنك تفتح مسارات لخيارات غذائية جديدة وأكثر مرونة”. “في عصر تغير المناخ وزيادة حجم السكان، سيكون إدخال الابتكار في الإنتاج الزراعي بمثابة طريق كبير للأمام.”

من النباتات البرية إلى المحاصيل الجاهزة للتسويق

يدرس مختبر ليبمان النباتات في عائلة الباذنجانيات، والتي تشمل المحاصيل الرئيسية مثل الطماطم والباذنجان والبطاطس، والمحاصيل الأقل شهرة صِنف مثل التوت الذهبي. يكتسب التوت الذهبي، الذي يزرع بشكل أساسي في أمريكا الجنوبية، شعبية بسبب قيمته الغذائية ومزيجه الفريد من النكهات الحلوة والحامضة. ربما تكون قد رأيتها في السوبر ماركت المحلي لديك.

ومع ذلك، لا يزال مزارعو التوت الذهبي يعتمدون على المحاصيل الكثيفة “غير المستأنسة حقًا”، كما قال ميغيل سانتو دومينغو مارتينيز، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر ليبمان الذي قاد هذه الدراسة.

وأوضح فيتزجيرالد أن “هذه النباتات الضخمة المترامية الأطراف في بيئة زراعية مرهقة للحصاد”.

التحرير للحجم والذوق والمستقبل

في السابق، استخدم مختبر ليبمان تقنية كريسبر لاستهداف الجينات في الطماطم وقريب آخر أقل شهرة يسمى غراوندشيري لاستهداف الجينات. جعل النباتات أكثر إحكاما للزراعة الحضرية. وبناءً على هذا العمل، قام الفريق بتحرير جينات مماثلة في التوت الذهبي. وأصبحت المحاصيل الناتجة أقصر بنسبة 35%، مما جعل الزراعة في المناطق الأكثر كثافة ممكنة والصيانة أسهل. بعد ذلك، قام مختبر ليبمان بالبحث عن التوت الذهبي الذي يحتوي على ألذ الفواكه. وقال فيتزجيرالد ضاحكًا: إن ذلك يتضمن تناول “المئات منهم، والمشي في الحقل، وتجربة الفاكهة من كل نبات في الصف”.

بعد تربية عدة أجيال من محاصيل التوت الذهبي اللذيذة والمضغوطة، أصبح لدى الفريق خطين متميزين جاهزين للإنتاج. وبينما أنتجت هذه النباتات ثمارًا أصغر قليلًا، فإن الخطوات التالية ستتضمن استخدام تقنية كريسبر للتأكيد على سمات أخرى مرغوبة.

وقال سانتو دومينغو: “يمكننا أن نحاول استهداف حجم الفاكهة أو مقاومة الأمراض”. “يمكننا استخدام هذه الأدوات الحديثة لتدجين المحاصيل غير المستأنسة.” ويأمل الفريق الآن في الحصول على موافقة تنظيمية إضافية للمزارعين للحصول على البذور والبدء في إنتاج الأصناف المطورة حديثًا.

المرجع: “هندسة Physalis peruviana (التوت الذهبي) المدمجة لتعزيز إمكاناته كمحصول عالمي” بقلم ميغيل سانتو دومينغو، بلين فيتزجيرالد، جينا إم. روبيتايل، سريفيديا راماكريشنان، كيري سوارتوود، نيكولاس جي كارافولياس، مايكل سي. شاتز، جويس فان إيك وزاكاري بي. ليبمان، 4 ديسمبر 2025، النباتات، الناس، الكوكب.
دوى: 10.1002/ppp3.70140

التمويل: مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية، معهد هوارد هيوز الطبي

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.