الصفحة الرئيسية > Posts > الجفاف والضغط المائي: كيف يمكن للتكاثر أن يساعد في التغلب على هذه التحديات الجديدة؟

الجفاف والضغط المائي: كيف يمكن للتكاثر أن يساعد في التغلب على هذه التحديات الجديدة؟

الجفاف والضغط المائي: كيف يمكن للتكاثر أن يساعد في التغلب على هذه التحديات الجديدة؟

 يُعد إنشاء أصناف تتحمل الجفاف والإجهاد المائي أولوية قصوى حاليًا للمربين ، بما في ذلك مربي القمح والبنجر في فلوريموند ديبري. تعد مكافحة الجفاف جزءًا من نهج إيكولوجي زراعي مستمر. إذن ، كيف يمكن لتربية النباتات أن تقدم حلولاً لهذه المشكلة؟

 

ما هي أنواع الجفاف المختلفة؟

 

“”"الجفاف”" يحدد حالة البيئة التي تواجه فترة طويلة بشكل كبير من النقص الحاد في المياه.
هناك ثلاثة أنواع شائعة من الإجهاد المائي:
- الإجهاد المبكر: تعرض النبات للجفاف في بداية االنمو.
- الإجهاد المستمر: يتعرض النبات للجفاف لفترة طويلة من الزمن.
- الإجهاد المتأخر: يحدث الجفاف في نهاية عمر النبات .” 

  

   1

ما هي أسباب وعواقب الجفاف؟

 

ترتبط فترات الجفاف غالبًا بالحرارة الشديدة أو الإشعاع العالي، وكلاهما يمكن أن يكون ضارًا بالنباتات. كما يؤدي نقص هطول الأمطار أيضًا إلى نقص المغذيات أو سمية المغذيات، لأن المغذيات لا يتم تخفيفها بشكل كافٍ في التربة.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الحرارة الشديدة ليست دائمًا سبب الجفاف، لا سيما في حالة المحاصيل المروية، على الرغم من أن العواقب يمكن أن تكون كارثية، لأن موجة الحر الشديدة ستدمر خصوبة نبات مروي جيدًا. تؤخذ كل هذه العوامل في الاعتبار عند تربية النباتات، من أجل تطوير أصناف أكثر مقاومة للجفاف وآثار الجفاف.

 

 

 2

  

  

قمح 

   

ما هي آثار الجفاف على النباتات؟

 

بالنسبة للقمح، على سبيل المثال، سيكون للجفاف تأثير مختلف على المحصول اعتمادًا على مرحلة تطور النبات. إذا كان هناك جفاف في وقت الزراعة أو مرحلة الشتلات، فسيؤدي ذلك إلى نقص الإنبات وفقدان النبات. الربيع هو الوقت المناسب لمحصول القمح. إذا كان الربيع جافًا، فسيكون لذلك تأث

      3
                                                                                  

                                                                                                                                                                                                                                                     في عام 2013 ، قام أراش نزل أحمدي بتجميع جدول التأثيرات المختلفة للإجهاد المائي على القمح:

 

tableau arabe

 

 

هل توجد أصناف تتحمل الجفاف بشكل طبيعي؟

 

“في حالة القمح ، يمكن ملاحظة أن أحدث الأصناف أكثر تحملاً للجفاف بشكل عام. يختار المربون سلالات وفقًا لسلوكهم في ظروف مناخية محددة. نظرًا لأن دورة التكاثر تستمر ما بين ثماني وعشر سنوات ، فإن هذا يجعل من الممكن اختيار أفضل سلالات التربية بناءً على معايير مختلفة ، بما في ذلك الجفاف ، إذا كانت هناك فترة جفاف واحدة على الأقل خلال فترة التكاثر ذات الصلة.
تحدد الأدبيات العلمية عددًا كبيرًا من الجينات ذات الأهمية المتعلقة بالإجهاد المائي. ومع ذلك ، هناك في الواقع عدد قليل من الأصناف التي تتحمل الجفاف بشكل طبيعي. يعد التحول إلى الأنواع الغريبة أحد سبل البحث التي يمكن متابعتها: على سبيل المثال ، هناك بعض الأصناف الأسترالية التي تعتبر مثيرة للاهتمام بشكل خاص من حيث مقاومة الجفاف. لا تحتوي هذه الأصناف بالضرورة على أفضل محصول ولا تتكيف مع مناطق النمو لدينا ، ولكن المادة مثيرة للاهتمام للتزاوج الخليط.”

     4
   

  

 

هل يوجد جين جفاف للقمح؟

 

“كان برنامج BreedWheat الفرنسي عبارة عن برنامج وطني مدته 10 سنوات يهدف إلى تحديد الأساس الجيني للقمح بناءً على معايير معينة ، بما في ذلك تحمل الجفاف. وهذا يؤكد ما توصل إليه العديد من الباحثين بالفعل: ليس فقط جينًا واحدًا ، ولكن ما لا يقل عن 20 كروموسوميًا. المناطق مسؤولة عن تحمل الجفاف!
يستمر هذا البرنامج في العمل في إطار مشاريع FSOV ، مما يضع هذه المعرفة في الاستخدام العملي.
إن دورة إنتاج القمح عبارة عن دورة طويلة ، لذا فإن العديد من المناطق الجينومية تشارك في مراحل مختلفة من التطور. علاوة على ذلك ، في حالة الإجهاد المائي ، تتأثر العديد من وظائف النبات: الجذور ، وسطح الورقة ، وفتح الثغور
تم تحديد هدفين بحثيين مختلفين: الأول هو بناء مقاومة للعديد من الضغوط ، لأن لكل جين تأثير أكثر أو أقل أهمية. هناك العديد من الجينات منخفضة التأثير ، لذلك من المهم التركيز على الجينات ذات التأثيرات المضافة والجمع بينها لتحقيق مستوى أعلى من تحمل الجفاف. هناك أيضًا عدد كبير من العوامل المنظمة للجينات التي تلعب دورًا في هذا التحمل. الهدف الثاني هو تحديد المراحل التي يكون للإجهاد المائي خلالها أكبر تأثير وتعديل استراتيجيات التربية وفقًا لذلك: على سبيل المثال ، إذا كان الإجهاد المائي أكثر انتشارًا في نهاية دورة إنتاج القمح ، بعد الإزهار ، فسنحتاج إلى التكاثر. تلك الخطوط التي تعمل بشكل أفضل خلال هذه المرحلة في ظل ظروف الإجهاد المائي .”

               5  
 

 

كيفية تربية أصناف القمح المقاومة للجفاف  

 

“النهج المتبع في تربية أصناف القمح المقاومة للجفاف الذي تم اعتماده على نطاق واسع في السنوات الأخيرة هو تطوير استراتيجية تجنب: يتم تربية المواد بمرحلة نضج حرجة للحبوب لا تتزامن مع فترة الجفاف المتكرر في موقع النمو. وتنضج هذه الأصناف في وقت مبكر ، وبالتالي فهي أقل تأثرا بالجفاف ، لأنها تجاوزت مرحلة النمو عندما يحدث الجفاف.
لذلك ، فإن هدف المربين هو تربية النباتات بنظام جذر أكثر تقدمًا وفعالية ، والحد من التبخر إلى أقصى حد ممكن. يمكنهم أيضًا محاولة خلق التسامح مع الجفاف عن طريق تعزيز إغلاق الثغور، أو من خلال وجود ورقة علم أكثر توجهاً عموديًا للحد من التعرض لأشعة الشمس. لذلك ، هناك العديد من المعايير التي يجب تحليلها ودراسة العديد من المناطق الجينومية عندما يتعلق الأمر بتحمل الجفاف .”

 6
   

 ما هي التقنيات التي يمكن استخدامها لتسريع عملية تكاثر الأصناف المقاومة للجفاف؟

 

 

بالإضافة إلى استراتيجيات التربية الخليطة التقليدية ، هناك أدوات أخرى متاحة للمربين ، ولا سيما تقنيات الجينوم الجديدة (NGTs). هذه التقنية الجديدة هي نوع من الجراحة المجهرية التي تتيح تعديل تسلسل الحمض النووي من أجل رؤية تأثير هذا التعديل على سمة معينة. هذا يجعل من الممكن ، على سبيل المثال ، تأكيد أو دحض دور QTLs أو الجينات ، مثل تلك المحددة في برنامج BreedWheat. من الصعب حاليًا تسويق المواد الناتجة عن هذه التقنيات في أوروبا. ومع ذلك ، فإنها تظل واحدة من عدد من أدوات المربين ، لاستخدامها بحكمة واعتدال.

  7