قام الباحثون بقيادة Syngenta Biotechnology باكتشافًا رائدًا في مجال علم الوراثة الزراعية ، مما يكشف أن بعض سلالات عباد الشمس يمكن أن تشكل بذورًا قابلة للحياة دون الحاجة إلى التلقيح. هذه النتيجة ، مفصلة في دراسة نشرت فيطبيعة، يمكن أن تحدث ثورة في تربية عباد الشمس عن طريق تقليل الوقت بشكل ملحوظ لتطوير خطوط فطرية بالكامل.
تستكشف الدراسة ، بعنوان "التوليد التمييزي التابسيلي في عباد الشمس التكاثر الجنسي" ، ظاهرة تكوين الخلل ، وهي عملية تتكاثر فيها الكائنات الحية دون الإخصاب ، التي لوحظت مسبقًا في حيوانات مختلفة ولكنها أقل فهمًا في النباتات. تتيح هذه العملية في عباد الشمس تكوين البذور الفردية التي تحتوي فقط على مادة وراثية للنبات الأم.
تقليديًا ، يتطلب تطوير خطوط عباد الشمس الفطرية ، الضرورية لتحسين سمات المحاصيل ، حوالي ست سنوات من التلقيح الذاتي المتكرر. ومع ذلك ، تشير نتائج الفريق إلى أن استخدام نظام فرداني مضاعف يمكن أن يقلل من هذه الفترة إلى حوالي عشرة أشهر.
تضمن البحث تجارب واسعة في ظل ظروف مختلفة-فيما يتعلق ببيئات الدفيئة التي يتم التحكم فيها وحقول في الهواء الطلق لتحديد الخلفيات الوراثية التي تتيح تكوين البذور دون الإخصاب. كانت التقنيات مثل العلاجات الكيميائية لقمع حبوب اللقاح ، إلى جانب التلاعب البيئي مثل ضبط شدة الضوء ودرجة الحرارة ، حاسمة للدراسة.
أظهرت النتائج أن الضوء عالي الكثافة زاد بشكل كبير من محصول البذور الفردية ، في حين أن بعض مجموعات من حبوب اللقاح الذرة والبورون عززت أيضًا تكوينها. ومن اللافت للنظر أن البذور كانت قادرة على التطور على الرغم من عدم وجود جنين مُخصب ، معتمدًا بدلاً من ذلك على احتياطيات المغذيات المخزنة في cotyledons.
هذا الاختراق لا يتحدى فقط الفهم التقليدي لتكاثر النبات الذي يعتمد بشكل كبير على الإخصاب المزدوج ، ولكنه يفتح أيضًا طرقًا جديدة لممارسات التكاثر. مع القدرة على تجاوز العملية الطويلة لتطوير السويدوس ، يمكن أن يصبح تربية عباد الشمس أكثر كفاءة ومرونة ، مما قد يعزز الإنتاج العالمي للمحصول ، والذي بلغ ما يقرب من 55 مليون طن متري في عام 2023.
أكدت المزيد من التحليل الوراثي وتقنيات ثقافة الأنسجة الأصل الأم لهذه البذور وإمكاناتها لتجديدها في نباتات الخصبة التي تحدد البذور. مثل هذه التطورات تعهد بتسريع تحسين أحد أهم محاصيل البذور الزيتية في العالم ، مما يوفر أداة جديدة في الجهد العالمي لتلبية الطلب المتزايد على الإنتاجية الزراعية.
