Breeding maize genotypes for fall armyworm (Spodoptera frugiperda Lepidoptera: Noctuidae) resistance through conventional approaches: A systematic review

يُعد الذرة الشريان الحيوي للأمن الغذائي لمئات الملايين من البشر في جميع أنحاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، حيث توفر المصدر الرئيسي للطاقة للحياة اليومية وتدعم سبل عيش صغار المزارعين. ومع ذلك، يواجه هذا المحصول الحيوي عدوًا لا يرحم: دودة الحشد الخريفية، وهي فراشة تلتهم يرقاتها الأوراق والسيقان بسرعة مرعبة. ومنذ وصول هذه الآفة إلى المنطقة في عام 2016، انتشرت بسرعة، مهددةً بالقضاء على المحاصيل وتعميق الجوع. وبينما حاول المزارعون التصدي لها باستخدام الرش الكيميائي، إلا أن هذه الوسائل غالبًا ما تفشل، وتضر بالبيئة، وتكون باهظة الثمن بالنسبة لأفقر العائلات. وقد أدرك العلماء منذ فترة طويلة أن الدفاع الأكثر استدامة يكمن داخل النبات نفسه؛ فمن خلال استنباط أصناف جديدة من الذرة تقاوم الدودة طبيعيًا، يأمل الباحثون في إنشاء درع لا يكلف شيئًا لتطبيقه ويعمل في كل موسم. ويعتمد هذا النهج على التنوع الجيني الطبيعي للذرة، عبر اختيار وتهجين النباتات التي تظهر علامات القوة ضد الحشرة، بدلاً من الاعتماد على التكنولوجيا المكلفة أو المواد الكيميائية.

لقد جمعت مراجعة منهجية حديثة أجراها كامبالي مبوسا هيريتير عقودًا من الأبحاث المتناثرة لرسم خريطة توضح بالضبط كيف يعمل هذا التربية التقليدية ضد دودة الحشد الخريفية في أفريقيا. فحص المؤلف آلاف السجلات العلمية، وحصرها في أربع وأربعين دراسة عالية الجودة ركزت تحديدًا على استنباط الذرة من خلال الطرق التقليدية. وكان الهدف هو فهم أي تقنيات الاستنباط فعالة، وأي أصناف نباتية تحمل مفتاح المقاومة، وما هي العقبات التي تقف في طريق وصول هذه البذور إلى أيدي المزارعين. وتؤكد المراجعة أنه على الرغم من صعوبة المهمة، إلا أن هناك تقدمًا مستمرًا يتم إحرازه. فقد وجد الباحثون أن المقاومة في الذرة ليست مفتاحًا واحدًا يمكن تشغيله أو إيقافه، بل هي سمة معقدة تتحكم فيها العديد من الجينات التي تعمل معًا. وهذا يعني أن الدفاع جزئي وليس مطلقًا؛ فالنبات لا يصبح محصنًا، ولكنه يستطيع الصمود أمام الهجوم بما يكفي لإنتاج محصول.

وتسلط الدراسة الضوء على أن أكثر برامج الاستنباط نجاحًا تستخدم استراتيجيات تزاوج محددة لدمج أفضل السمات من نباتات أبوية مختلفة. يستخدم العلماء طرقًا مثل "الانتخاب المتكرر"، حيث يتم تهجين واختيار أفضل الناجين بشكل متكرر لبناء مجتمع من النباتات القوية، أو "التهجين الرجعي"، حيث يتم أخذ نبات مقاوم وتهجينه مع نبات عالي الإنتاج لنقل المقاومة دون فقدان جودة المحصول. وتظهر الأبحاث أن كلاً من التأثيرات "الإضافية"، حيث تجمع الجينات قوتها ببساطة، والتأثيرات "غير الإضافية"، حيث تتفاعل الجينات بطرق مفاجئة لخلق نقاط قوة جديدة، تلعب دورًا في مدى قدرة النبات على مقاومة الدودة. وبسبب هذا التعقيد، يجب على المربين اختيار أدواتهم بعناية؛ فإذا كانت المقاومة تأتي أساسًا من جينات تتراكم قوتها، فإنهم يركزون على تحسين المجتمع النباتي بأكمله. أما إذا كانت المقاومة تأتي من تركيبات محددة من الآباء، فإنهم يركزون على إنتاج بذور هجينة تستغل هذه الأزواج القوية.

وتحدد المراجعة عدة مصادر محددة للمقاومة أثبتت فعاليتها. يأتي جزء كبير من المادة الوراثية من مراكز الأبحاث الدولية مثل (CIMMYT) و(ITA)، والتي أمضت سنوات في تطوير خطوط ذرة مقاومة لآفات أخرى مشابهة، مثل ثاقبة الساق. ويتضح أن النباتات التي تم استنباطها لمحاربة نوع آخر من الديد تعاني غالبًا من قدرة طبيعية على محاربة دودة الحشد الخريفية أيضًا. وقد برزت خطوط محددة، مثل تلك المصنفة (CML71) و(CML125)، كمرشحات قوية للمقاومة. وتظهر هذه النباتات غالبًا سمات مثل "التأثير السلبي على الحشرة" (antibiosis)، مما يعني أن النبات ينتج مواد تضر بنمو الدودة، أو "عدم التفضيل" (non-preference)، حيث لا تكون رائحة النبات أو طعمه مناسبًا للحشرة، مما يجعلها تتجنب المحصول. ومن المثير للاهتمام أن العديد من الأصناف الأكثر مقاومة التي تم العث de عليها حتى الآن تنتج حبوبًا بيضاء، وهي المفضلة لدى المزارعين المحليين، رغم أن الآلية الدقيقة وراء مقاومتها لا تزال موضوعًا للدراسة المستمرة.

ورغم هذه النجاحات، فإن الطريق نحو الأمام لا يخلو من عقبات كبيرة. إذ ترسم المراجعة صورة واضية للتحديات التي تواجه برامج الاستنباط الأفريقية، والتي تعاني غالبًا من محدودية التمويل، ونقص المعدات المتخصصة، ونقص الخبراء المدربين. ويتطلب إنشاء صنف مقاوم اختبار النباتات في ظروف خاضعة للرقابة حيث يتم إصابتها بالديدان عمدًا، وهي عملية تتطلب جهدًا عضليًا كبيرًا ومرافق خاصة نادرة في أجزاء كثيرة من المنطقة. علاوة على ذلك، فإن المقاومة التي يظهرها النبات في موقع ما لا تصمد دائمًا في موقع آخر، حيث يمكن للظروف الجوية والتربة أن تغير كيفية تفاعل النبات مع الآفة. وهذا يعني أن الصنف الذي يعمل جيدًا في كينيا قد يفشل في جمهورية الكونغو الديمقراطية، مما يتطلب من المربين اختبار عملهم عبر بيئات مختلفة لضمان الموثوقية.

كما تشير الورقة البحثية إلى أنه بينما توفر التقنيات الحديثة مثل الاختيار الجينومي وتحرير الجينات إمكانيات مثيرة لتسريع العملية، إلا أن استخدامها في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى لا يزال محدودًا بسبب العوائق التنظيمية وفجوات البنية التحتية. وفي الوقت الحالي، يظل المسار الأكثر موثوقية هو العمل التقليدي الدقيق المتمثل في تهجين النباتات واختيار أفضل السلالات الناتجة. وتخلص المراجعة إلى أن الاستنباط التقليدي ليس مجرد خيار قابل للتطبيق فحسب، بل هو خيار ضروري لتأمين الغذاء في أفريقيا. وتقترح المراجعة أنه من خلال الجمع بين أفضل الموارد الوراية المتاحة وطرق الاختبار المحسنة والتعاون الإقليمي الأفضل، يمكن للعلماء الاستمرار في تطوير أصناف من الذرة قوية بما يكفي للنجاة من دودة الحشد الخريفية. إن العمل لا يزال بعيدًا عن النهاية، والآفة لا تزال تشكل تهديدًا خطيرًا، لكن الجهد المنهجي لتسخير دفاعات النبات الخاصة يقدم أملًا واقعيًا ومستدامًا لمستقبل الزراعة الأفريقية.