كميات أكبر من الطماطم و بشكل أسرع الهندسة الوراثية المتسارعة للطماطم

تُعتبر الطماطم حاليًا النموذج المثالي المستخدم في الأبحاث النباتيَّة، وقد جعلها العلماء في معهد بويس سمبسون (BTI)أكثر فعالية عن طريق تخفيض الوقت اللازم لتعديل مورثاتها بمقدار ستة أسابيع.

بينما يجري البحث عن طرقٍ لزيادة إنتاجية الطماطم والمحاصيل الأخرى، يطور الأستاذ المساعد في معهد بويس سمبسون (جويس فان إيك- Joyce Van Eck) والباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه (ساريكا غوبتا- Sarika Gupt) طريقة أفضل لتحويل الطماطم، تشمل تلك العملية إدخال الحمض النّووي الرّيبي منقوص الأكسجين (DNA) إلى جينات الطماطم وإنتاج نباتٍ جديدٍ، عن طريق إضافة هرمونٍ نباتيّ يدعى الأوكسين إلى وسط الزِّراعة والذي بدوره يدعم نموّ خلايا الطماطم، وبالنّتيجة استطاع العلماء تسريع نمو النَّبات ورفع وتيرة أبحاثهم أيضًا، وقدموا تلك الأبحاث في دراسةٍ نشرت في مجلَّة (زراعة الخلايا والأنسجة والأعضاء النباتيَّة-PCTOC).








يُستخدم للتَّحويل عادةً جرثومٌ من جراثيم التُّربة يدعى (Agrobacreium tumefaciens) وذلك لإدخال قطعةٍ جديدةٍ من الـDNA إلى الخلايا في أنسجة نباتات البندورة، ثم زراعة الخلايا المتحوّلة في وسطٍ جديدٍ – يتضمن موادًا مغذيةً و هرمونات- لتجديد نمو النّبات، وينمو النسيج أخيرًا متحولًا إلى نباتٍ صغيرٍ جديدٍ، بعد ذلك تنقل هذه الشّتلات إلى وسطٍ يحفزُّها على تشكيل الجذور قبل أن تُزرع في التُّربة وتّعرَّض لعمليّة التَّقسية ضمن الدًّفيئة، والمميز في هذه الطريقة هو إضافة الأوكسين إلى وسط التَّجديد والتَّجذير وقد خفَّضت هذه الإضافة المدَّة التي تستغرقها الإجراءات من 17 أسبوع إلى 11 أسبوع فقط.





ويقول فان إيك: «إذا استطعتَ تسريع عمليّة النّمو عند النّبات -وهذا ما يقوم به الأوكسين- فإنَّك تستطيع تخفيض الزَّمن اللازم للحصول على سلالاتٍ معدلةٍ وراثيًا».





ويقوم الباحثون في مختبر فان إيك بعمليات تعديل الطماطم بشكلٍ روتيني كطريقة بحثيَّة لفهم الآلية التي تؤثر فيها الجينات الفرديّة على نمو وتطوّر الطماطم، ولا يوفِّر البروتوكول الجديد الوقت فحسب بل يستخدم موادًا أقلَّ ويوفر المال، وبالتالي يستطيع الباحثون إنهاء تجاربهم في وقتٍ أقربَ مع إمكانيّة إجراء أكثرَ من مشروع بحثٍ في وقتٍ واحدٍ.





وجاء هذا المشروع كنتيجةٍ للتعاون مع مختبر (Cold Spring Harbour) لتحديد مسارات المورِّثات التي يمكن أن تسخر في إنتاج محاصيلَ ذات إنتاجيةٍ مرتفعةٍ.

ويقول فان إيك: «نحن نبحث بين المورِّثات والشَّبكات الوراثيَّة المشاركة في تكاثر الخلايا الجذعيّة وتطوّر النّسيج الإنشائي وعملية الإزهار والتَّفرع النَّباتي، مع الهدف النِّهائي والذي ربما يكون المورِّثات التي حددناها في الطماطم، والتي ستستخدم بشكلٍ دقيقٍ كنموذجٍ يساعدنا على فهم ما يمكن إنجازه لزيادة الإنتاجيَّة في المحاصيل».