Genetic Diversity Analysis of Passion Fruit (Passiflora spp.) Germplasm Resources Based on Optimized SRAP Markers

تُعد ثمرة الآلام (الباشن فروت) كرمة استوائية تحظى بتقدير كبير لنكهتها الحامضة والعطرية وقيمتها الغذائية، ولكنها تمثل مشكلة معقدة للمزارعين والمربين؛ إذ غالبًا ما تبدو الأصناف المختلفة متطابقة تقريبًا من الخارج، مما يجعل من الصعب التمييز بينها بناءً على المظهر وحده. هذا الارتباك يعقد العمل المتعلق بحماية الأصناف الجديدة واختيار أفضل الآباء لبرامج التربية. ولحل هذه المشكلة، يلجأ العلماء إلى المخطط الداخلي للنبات: حمضه النووي (DNA). فتمامًا كما يحدد بصمة الإصبع هوية الشخص بشكل فريد، يمكن لأنماط محددة في الشفرة الوراثية للنبات أن تميز صنفًا عن آخر، حتى عندما يبدوان متشابهين. ومن خلال قراءة هذه العلامات الجينية، يمكن للباحثين رسم خريطة لمدى القرابة بين النباتات المختلفة، مما يكشف عن التنوع الحقيقي الكامن داخل مجموعة من البذور والكرمات. وتعد هذه المعرفة ضرورية للحفاظ على الأنواع النادرة وضمان الصحة المستقبلية للمحصول.

في دراسة حديثة، وضع باحثون من جامعة فوجيان للزراعة والغابات ومعهد فوجيان للمحاصيل الاستوائية خريطة للمشهد الجيني لـ 140 عينة مختلفة من ثمرة الآلام. هذه النباتات، التي جُمعت من المزارع ومحطات الأبحاث في فوجيان بالصين، مثلت مزيجًا واسعًا من الأنواع والهجن. ركز الفريق على تقنية محددة تسمى "تعدد الأشكال المرتبط بالتسلسل" (SRAP). وخلافًا للطرق القديمة التي كانت تنتج أحيانًا نتائج ضبابية أو غير موثوقة، صُممت تقنية (SRRA) لاستهداف أجزاء الحمض النووي التي تشفر البروتينات، مما يوفر رؤية أكثر وضوحًا واستقرارًا للاختلافات الجينية. ومع ذلك، نظرًا لأن أوراق ثمرة الآلام غنية بالمواد اللزجة والمواد الكيميائية التي يمكن أن تتداخل مع الاختبارات المختبرية، كان على الباحثين أولاً ضبط طرقهم بدقة. فقد أجروا سلسلة من التجارب المنضبطة، حيث قاموا بتعديل كمية الحمض النووي، وتركيز البادئات المستخدمة لبدء التفاعل، وحجم مزيج الإنزيم. ومن خلال هذه العملية، حددوا وصفة دقيقة أنتجت حزمًا جينية حادة وواضحة في كل مرة، مما أزال الضباب الذي غالبًا ما يحجب الحمض النووي لثمرة الآما.

ومع وضع نظامهم الأمثل، اختبر الفريق النباتات الـ 140 باستخدام 21 زوجًا مختلفًا من البادئات الجينية. وكانت النتائج مذهلة؛ حيث قامت الطريقة بتضخيم إجمالي 345 حزمة جينية متميزة، وأظهرت نسبة هائلة بلغت 99.41% من هذه الحزم تباينًا بين النباتات المختلفة. ويشير هذا المستوى العالي من التباين إلى أن المجموعة تحتوي على خلفية جينية غنية ومتنوعة، حيث أظهر كل موقع جيني تم اختباره تقريبًا اختلافات بين العينات. وحسب الباحثون أن التشابه الجيني بين أي نباتين في المجموعة تراوح بين حوالي 49% إلى 93%، مما يعني أن بعضها كان وثيق الصلة جدًا بينما كان البعض الآخر بعيدًا تمامًا. وأكدت هذه الفجوة الواسعة أن المجموعة تحتوي على طيف واسع من المواد الجينية، من النسخ المتطابقة تقريبًا إلى النباتات ذات السلالات الفريدة والمتميزة.

ولفهم هذا التعقيد، قام العلماء بتجميع النباتات بناءً على تشابهها الجيني. وقد صنف التحليل العينات الـ 140 إلى خمس عائلات متميزة. تكونت مجموعة كبيرة من الأصناف ذات الثمار الصفراء، بينما احتوت مجموعة أخرى بشكل أساسي على أنواع ذات ثمار أرجوانية، رغم وجود بعض الاختلاط، مما يشير إلى حدوث تقاطع بين الجينات المسؤولة عن ألوان الثمار في الماضي. وتكونت مجموعة ثالثة من نباتات مرتبطة بنوع معين ذي أزهار حمراء، بينما احتوت مجموعة رابعة على عدد صغير من الأصناف الفريدة والنادرة التي انفصلت عن البقية. والجدير بالذكر أن بعض النباتات المحددة، بما في ذلك بعض الأنواع الزخرفية النادرة وبعض الهجن المتميزة، شكلت مجموعتها الخاصة المنفصلة، مما يسلط الضوء على إرثها الجيني الفريد. وقد تماشى هذا التصنيف جيدًا مع السمات الفيزيائية والأصول، مما أثبت أن العلامات الجينية يمكنها التمييز بدقة بين الأنواع المختلفة لثمرة الآلام.

تخلص الدراسة إلى أن هذا النهج الجيني المنقح يعد أداة قوية لفهم تنوع ثمرة الآلام. فمن خلال إنشاء طريقة موثوقة لقراءة الحمض النووي لهذه النباتات، قدم الباحثون خريطة واضحة للعلاقات بين الأصناف المختلفة. وتساعد هذه الخريطة في تحديد النباتات الفريدة التي تستحق الحماية، وتلك المرتبطة ببعضها والتي قد تكون أفضل كآباء لبرامج التربية الجديدة. وتوفر هذه النتائج أساسًا متينًا لمستقبل زراعة ثمرة الآلام، مما يضمن قدرة المربين على اختيار أفضل المواد الجينية لتطوير أصناف جديدة عالية الجودة مع الحفاظ على التنوع الجيني الغني الذي يتمتع به هذا المحصول.