📄 agriculture

Utilizing CRISPR-Cas9 for Enhancing Drought Tolerance and Yield in Barley in Jordan

تُظهر هذه الدراسة أن التعديل بوساطة تقنية كريسبر-كاس9 (CRISPR-Cas9) لجينات *DREB2A* و*NAC1* و*ERA1* في أصناف الشعير الأردنية يعزز بشكل كبير من تحمل الجفاف وإنتاجية الحبوب تحت ظروف الحقل المحدودة المياه دون المساس بالأداء في البيئات جيدة الري.

المؤلفون الأصليون: Ahmad Al Hadidi

نُشر 2026-08-11

📖 3 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Ahmad Al Hadidi

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

تخيل عالم الزراعة كأنه لعبة فيديو عالية المخاطر حيث يمثل الطقس "الزعيم النهائي" (Boss). لقرون مضت، حاول المزارعون هزيمة هذا الزعيم عبر تهجين نباتات أكثر صلابة، تماماً مثل عملية "التطوير" (Grinding) للحصول على دروع أفضل عبر أجيال عديدة. ولكن في بعض الأحيان، يصبح الزعيم (الجفاف) قوياً جداً، وتصبح الأساليب القدية بطيئة للغاية لمواكبته. هنا يدخل لاعب جديد إلى اللعبة: تقنية CRISPR-Cas9. لا تنظر إلى CRISPR كعصا سحرية، بل كزوج من المقصات الجزيئية فائقة الدقة. فبدلاً من انتظار الطبيعة لترمي النرد وتأمل حدوث طفرة محظوظة، يمكن للعلماء استخدام هذه المقصات لقص أجزاء محددة من دليل تعليمات النبات (حمضه النووي DNA) وإعادة كتابتها. يتيح ذلك لهم تعديل كيفية استجابة النبات للإجهاد، مثل إعطائه أمراً بـ "التمسك بالماء" أو "نمو جذور أعمق" بشكل أسرع بكثير مما يمكن للتهجين التقليدي فعله. السؤال الكبير الذي يواجه العلماء في الأماكن الجافة مثل الأردن هو: هل يمكننا استخدام هذه المقصات الجزيئية لصنع محاصيل تتحمل الحرارة والعطش دون أن تفقد قدرتها على إنتاج الغذاء؟

هذا بالضبط ما سعى باحث بقيادة أحمد الحديدي من جامعة إربد إلى اكتشافه. لقد ركزوا على الشعير، وهو حبوب صلبة تمثل شريان حياة للمزارعين في الأردن، حيث المياه نادرة والجفاف شائع. قرروا أخذ صنفين محليين مشهورين من الشعير، يُطلق عليهما "رُم" و"معان"، ومنحهما ترقية جينية. استهدفوا ثلاثة جينات محددة تعمل مثل نظام الإنذار الداخلي وفريق إدارة المياه في النبات: DREB2A (الذي يساعد النبات على التفاعل مع الجفاف)، و NAC1 (الذي يساعد في بناء نظام جذري قوي)، و ERA1 (الذي يتحكم في المسام الصغيرة على الأوراق التي تسمح بتبخر الماء).

باستخدام تقنية CRISPR-Cas9، قاموا بتعديل هذه الجينات في المختبر ثم أخذوا النباتات الناتية إلى العالم الحقيقي. لم يكتفوا باختبارها في دفيئة (صوبة) مريحة؛ بل زرعوها في بيئتين مختلفتين تماماً وقاسيتين في الأردن: إربد، وهي منطقة شبه جافة، ومعان، وهي منطقة قاحلة. قسموا الاختبار إلى مجموعتين: مجموعة حصلت على الكثير من الماء ("الوضع السهل")، والمجموعة الأخرى حصلت على نصف كمية المياه المعتادة فقط ("الوضع الصعب" أو إجهاد الجفاف).

كانت النتائج انتصاراً واضحاً للنباتات المعدلة. فعندما تم تقليل المياه إلى النصف، لم ينجُ الشعير المعدل بتقنية CRISPR فحسب، بل ازدهر مقارنة بنباتات "المراقبة" غير المعدلة. أنتجت السلالات المعدلة حبوباً أكثر بنسبة 15% إلى 20% من الشعير العادي. كما أصبحوا أكثر كفاءة في استخدام كل قطرة ماء، حيث تحسنت كفاءة استخدام المياه بنسبة تصل إلى 19%. في الواقع، احتفظت النباتات المعدلة بمياهها بشكل أفضل، وحافظت على خضرة أوراقها، ولم تذبل بشكل سيء مثل النباتات غير المعدلة.

ومن المثير للاهتمام، وجدوا أن هذه الدفعة الجينية لم تأتِ بتكلفة خفية. فعندما مُنحت النباتات الكثير من الماء، كان أداء الشعير المعدل يضاهي أداء الشعير العادي. لم يكن هناك "جزاء في الإنتاجية"، مما يعني أن النباتات لم تفقد إنتاجيتها عندما لم تكن بحاجة لتكون شديدة الصلابة. وأكدت الدراسة أن التعديلات كانت دقيقة، حيث لم يتم العث find أي تغييرات غير مرغوب فيها في أجزاء أخرى من الحمض النووي للنبات.

باختصار، تشير هذه الورقة البحثية إلى أن استخدام CRISPR لتعديل ثلاثة جينات محددة فقط يمكن أن يحول الشعير إلى بطل في محاربة الجفاف دون التضحية بقدرته على إطعام الناس. وبينما يشير الباحث إلى الحاجة لمزيد من الاختبارات على مدار عدة سنوات وفي مواقع مختلفة للتأكد تماماً من صمود هذه النتائج على المدى الطويل، فإن النتائج تقدم استراتيجية واعدة وعملية لمساعدة المزارعين في الأردن والمناطق الجافة الأخرى على زراعة المزيد من الغذاء بكميات أقل من المياه. إنها خطوة نحو مستقبل تكون فيه المحاصيل مجهزة بالأدوات المناسبة للتعامل مع تغير المناخ.

أبحاث مشابهة