التهجين في النباتات
يعرف التزاوج أو التهجين بين نباتين أو خطوط من النمط الوراثي غير المتماثل باسم التهجين. في النباتات، يتم عبور حبوب اللقاح من نمط وراثي واحد، أي الوالد الذكر، على وصمة أزهار النمط الوراثي الآخر، أي الوالد الأنثوي. من الضروري منع التلقيح الذاتي وكذلك فرصة التلقيح الخلطي في أزهار الوالدين المستخدمة في العبو.
تهجين البذور هو أحد أكثر الطرق تقدما لتربية النباتات، ويستخدم على نطاق واسع في جميع أنواع النباتات الذاتية والمتبادلة التلقيح، ويتضمن تزاوج نمطين وراثيين، حيث يفتقر كل من النمطين للصفة المرغوبة التي يتمتع بها النمط الآخر.
الهدف هو إنشاء نبات `هجين` متفوق على كل من النباتات الأم، وذلك باستخدام طريقة اكتساب السلالات النباتية المرغوبة المسماة البذور، وكذلك السلالات الناتجة عن التهجين المسماة F1. تعرف F1 بأنها فئة تم الحصول عليها من التزاوج الذاتي أو التداخل بين نباتات F1، وتعرف الأجيال اللاحقة باسم الأجيال المنفصلة، ولكن يجب توخي الحذر من مخاطر الاستخدام المفرط للأسمدة وزيادة السلالات المختارة .
ما هي البذور الهجينة F1
تعني البذور المهجنة F1 أنها جيل هجين من الجيل الأول (الجيل الأول من الأبناء)، حيث تأتي البذور من التلقيح الهجين لنبتين أصليين من سطرين “نقيين” مختلفين، ويشير الحرف “F” إلى “الأبناء”، مما يعني أنهيتعلق بالنسل، ويشير الرقم “1” إلى الجيل الأول.
لذلك ، F1 هو الجيل الأول من النسل من التلقيح المتقاطع لنبتين ، كما قد تتخيل ، F2 هو الجيل الثاني من الأبناء. تأتي البذور المهجنة F2 من حفظ البذور من الفاكهة على نبات ينمو من بذرة هجينة F1 ، غالبًا ما يستخدم المصطلح “Cross” للإشارة إلى منتجات التهجين ، أي F1 والأجيال المنفصلة .
أضرار تهجين النباتات
التهجين الطبيعي ظاهرة متكررة في النباتات ، يمكن أن يؤدي إلى تكوين أنواع جديدة ، وتسهيل إدخال سمات النبات ، والتأثير على التفاعلات بين النباتات وبيئاتها الحيوية وغير الحيوية ، قد تحدث غزوات النبات من خلال التهجين بأربع طرق مختلفة: التهجين بين الأنواع المحلية ، والتهجين بين الأنواع الغريبة والمتجانسة الأصلية ، والتهجين بين نوعين غريبين ومن خلال إدخال الهجينة وانتشارها لاحقًا ، ومن أضرار تهجين النباتات :
- فقدان التنوع الجيني
يمكن لانتشار الأصناف الهجينة العدوانية أن يؤدي إلى فقدان التنوع الجيني والمجموعات المتكيفة محليًا، مثل الأنواع النادرة والمهددة بالانقراض، ويمكن أن يؤدي إلى تقليل نمو الأنواع المحلية أو استبدالها.
- تجعل البذور المهجنة من الصعب وغير العملي الحفاظ على البذور
ربما يكون هذا هو أكبر عيب للاستخدام البذور المهجنة، حيث على الرغم من أن جميع بذور العبوة المهجنة ستنمو لتصبح نباتات متشابهة، إلا أن بعض هذه النباتات ستنتج فواكه خالية من البذور، مما يعني عدم وجود طريقة للحفاظ على البذور وإنتاج جيل جديد .
- البذور المهجنة تعتبر غذاء محدودا وبدون طعم
عندما يتم إنتاج بذرة هجينة لها بعض الخصائص المرغوبة ، فإنها تأتي غالبًا على حساب سمة جيدة أخرى ، على سبيل المثال ، البذور التي تنمو لتصبح نباتات ذات ثمار أكبر قد تحتوي أيضًا على ثمار ذات طعم أو قوام رديء ، ربما لا يكون مذاق الفاكهة الأكبر حجمًا جيدًا لأنها تحتوي على المزيد من الماء. في الواقع ، الماء الزائد “يخفف” أو يخفف النكهة ، بالإضافة إلى وجود المزيد من الماء ، قد تحتوي الفاكهة الكبيرة أيضًا على محتوى مغذي أقل ، والسبب هو أن النبات قد تم تربيته لإنتاج ثمار أكبر – دون اكتساب القدرة بالضرورة على القيمة المطلقة .
ومع ذلك ، فإن نجاح وانتشار الهجينة يزداد بسبب اضطراب الموائل وتجزئتها ، وبالتالي التغلب على حواجز العبور الطبيعية ، وتوسعات النطاق بسبب النشاط البشري ، هناك اختلافات في أنماط الإزهار والتلقيح وتشتت البذور بين الأنواع الأبوية والهجينة ، قد تؤدي المقاومة الهجينة لمسببات الأمراض والحيوانات العاشبة أيضًا إلى تعزيز نجاح الأنواع الهجينة.
عيوب التهجين
على الرغم من فوائد التهجين في معظم الحالات، قد يكون مدمرًا في بعض الحالات، ومن أهم عيوبه:
- لايكون التهجين دائمًا ممكنًا بالطريقة التقليدية لأن العديد من النباتات لديها آليات لصد حبوب اللقاح الأجنبية عنها.
- يمكن أن يؤدي التهجين إلى عيوب وراثية في النباتات الهجينة مثل قمع الإزهار (لا تتفتح أبدًا) ، والموت المبكر ، والعقم (ينتج عن الهجين أزهارًا معقمة غير قادرة على تكوين بذور قابلة للحياة) ، والكسر الهجين (النبات المهجن يكون خصبًا ولكن عندما يترك النسل ، لا يتم نقل الخصائص الجديدة التي تم الحصول عليها ، أي أن النباتات الوليدة للهجين ستتمتع مرة أخرى بخصائص نوع النوع).
- يمكن أن تشكل العديد من الأنواع الهجينة تهديدًا للأنواع، مما يؤدي إلى انقراضها.
- على الرغم من أن التهجين لديه عيوبه، إلا أنه واحد من أكثر الآليات استخداما في جميع أنحاء العالم مع العديد من النتائج الإيجابية. يجب أن تدرس العواقب السلبية للاستخدام المفرط للأسمدة على المحيط .
فوائد التهجين
يتضمن التهجين بشكل عام صفات جديدة فسيولوجية وشكلية تم الحصول عليها عن طريق إعادة تركيب الجينات بين النباتين المتقاطعين. ويمكن أن تتضمن هذه الصفات مختلف الخصائص
- تحدث تغييرات في لون وعدد وحجمالأوراق والسيقان والزهور والثمار والبذور.
- تقاوم بشكل أفضل الآفات والظروف المناخية المحددة التي لا تتحملها أنواع النباتات.
- النمو والمضاعفة المتسارعة.
- قد تتحول بعض النباتات السنوية أو كل سنتين إلى نباتات معمرة من خلال الحصول على هجينة طويلة العمر
- الحصول على أنواع جديدة.
- نمو البذور الهجينة على حد سواء
- البذور المهجنة أسهل وأسرع في النمو
- البذور المهجنة تعتبر أكثر قوة وتعطي غلة أعلى وتخزن بشكل جيد .
ما هي الأغذية المعدلة وراثياً؟ وهل لها أضرار
الأطعمة المعدلة وراثيا (GM) هي أغذية تم الحصول عليها من كائنات تم تعديل مادتها الوراثية (DNA) بطريقة غير طبيعية، مثل إدخال جين من كائن حي مختلف. وغالبا ما تكون الأطعمة المعدلة وراثيا المتوفرة حاليا من النباتات، ولكن في المستقبل، قد يتم إطلاق أطعمة مشتقة من الكائنات الدقيقة المعدلة وراثيا أو الحيوانات المعدلة وراثيا في السوق. تم تطوير معظم المحاصيل المعدلة وراثيا الموجودة لتحسين الغلة، وذلك عن طريق إدخال مقاومة لأمراض النبات أو زيادة تحمل مبيدات الأعشاب، ولكن يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة لتقليل تأثير الاسمدة الكيميائية على الصفات الوراثية .
الأطعمة المعدلة وراثيا لها نواح إيجابية وسلبية، ويمكن لهذه الأطعمة أن تساعد على تخفيض أسعار المواد الغذائية من خلال تحسين الإنتاجية والجودة، وتم اختبار كل الأطعمة المعدلة وراثيا المتوفرة في الأسواق العالمية ولم تظهر أي تأثيرات سلبية على صحة الإنسان، ولكن العديد من البلدان وضعت استراتيجيات وقائية للتحكم في استخدام هذه الأطعمة والتمييز بين الأطعمة المعدلة وراثيا وغير المعدلة.