Breeding maize genotypes for fall armyworm (Spodoptera frugiperda Lepidoptera: Noctuidae) resistance through conventional approaches: A systematic review
تُقيّم هذه المراجعة المنهجية، التي تتبع إرشادات بريزما (PRISMA) لعام 2020، نهج التربية التقليدية لمقاومة دودة الحشد في الذرة داخل أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، حيث تحدد تقدماً ملحوظاً من خلال أساليب مثل الانتخاب المتكرر والتهجين الرجعي، مع تسليط الضوء على قيود حرجة مثل محدودية التمويل والبنية التحتية التي يجب معالجتها للحفاظ على الأمن الغذائي لصغار المزارعين.
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
في المناظر الطبيعية الزراعية الشاسعة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، يعد الذرة أكثر من مجرد محصول؛ فهي أساس الحياة اليومية، حيث توفر الطاقة للملايين وتدعم سبل عيش مئات الملايين من صغار المزارعين. ولأجيال، ظل استقرار هذا الإمداد الغذائي مهدداً بالآفات، ولكن وصل غازٍ جديد وعدواني في عام 2016: دودة الحشد الخريفية. هذا الحشرة، موطنها الأصلي الأمريكتان، انتقلت بسرعة عبر القارة الأفريقية، وهي قادرة على التهام أوراق الذرة والتسبب في خسائر في المحصول قد تتجاوز أربعين بالمائة. وبينما حاول المزارعون التصدي لها باستخدام الرش الكيميائي، فإن هذه الأساليب غال fear أن تكون مكلفة للغاية، وضارة بالبيئة، وغير فعالة بشكل متزايد مع تطوير الآفات لمقاومة ضدها. وفي المناطق التي تواجه فيها المحاصيل المعدلة وراثياً عقبات تنظيمية واجتماعية، يكمن المسار الأكثر موثوقية في النباتات نفسها. لقد عرف العلماء منذ زمن طويل أن بعض أصناف الذرة تمتلك قدرة طبيعية على مقاومة الهجمات الحشرية، وهي سمة تُعرف بمقاومة النبات المضيف. وهذه المقاومة ليست مفتاحاً واحداً يحول النبات إلى حصن منيع، بل هي مجموعة معقدة وموروثة من الدفاعات التي تجعل النبات أقل جاذبية أو أقل تغذية لليرقات الجائعة، مما يسمح له بالبقاء وإنتاج الحبوب حتى عندما يكون تحت الهجوم.
قام فريق من الباحثين من جامعات في جمهورية الكونغو الديمقراطية بوضع خريطة لتقدم استخدام طرق التربية التقليدية لتسخير هذه الدفاعات الطبيعية. لم يخترعوا جينات جديدة أو يعتمدوا على التعديلات المختبرية؛ بدلاً من ذلك، أجروا مراجعة منهجية للأعمال العلمية القائمة لفهم كيف تم استخدام التربية التقليدية لإنتاج أصناف من الذرة يمكنها البقاء في مواجهة دودة الحشد الخريفية. ومن خلال جمع وتحليل البيانات من آلاف الدراسات، حددوا أربعة وأربعين تقريراً رئيسياً ركزت تحديداً على تربية الذرة من أجل المقاومة في الظروف الاستوائية وشبه الاستوائية. ويؤكد عملهم أنه بينما التحدي هائل، فقد تم إحراز خطوات كبيرة. وجد الباحثون أن المربين نجحوا في تحديد خطوط وأسراب محددة من الذرة تحمل السمات الوراثية اللازمة لمقاومة الآفة. وغالباً ما تم اكتشاف هذه المصادر المقاومة من خلال البحث في الذرة التي تم تربيتها بالفعل لمحاربة حشرات مماثلة، مثل ثاقبات الساق، مما يشير إلى أن الطبيعة غالباً ما توفر حلولاً متداخلة لمشكلات ذات صراعات متشابهة.
تكشف الدراسة أن المخطط الجيني لهذه المقاومة معقد. فخلافاً لسمة بسيطة يتحكم فيها جين واحد، تخضع المقاومة لدودة الحشد الخريفية للعديد من الجينات التي تعمل معاً، بعضها يضيف تأثيراته والبعض الآخر يتفاعل بطرق أكثر تعقيداً. وبسبب هذا التعقيد، وجد الباحثون أن المربين يجب أن يستخدموا استراتيجيات محددة لنقل هذه السمات إلى الأصناف عالية الإنتاجية. إنهم يعتمدون على تصميمات تزاوج مهيكلة، وهي خطط مدروسة لتهجين نباتات مختلفة لمعرفة أي التركيبات تنتج ذرية أقوى. تركز بعض الأساليب على بناء المقاومة تدريجياً عبر أجيال عديدة، بينما تهدف أخرى إلى إنشاء أصناف هجينة تستفيد من قوة الحيوية التي تظهر عند تهجين خطين مختلفين. وتسلط المراجعة الضلاً على أن البرامج الأكثر نجاحاً كانت تلك التي جمعت بين أساليب التهجين التقليدية هذه والفهم العميق لكيفية تأثير البيئة على دفاعات النبات. فالصنف الذي يقاوم الآفة في موقع واحد قد يعاني في موقع آخر، اعتماداً على هطول الأمطار، ودرجة الحرارة، وكثافة الإصابة.
وعلى الرغم من هذه النجاحات، فإن الطريق نحو الأمام لا يخلو من العقبات. فقد لاحظ الباحثون أن العديد من برامج التربية في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى تعوقها قلة التمويل، وعدم كفاية البنية التحتية، ونقص الخبراء المتخصصين. إن إنشاء بيئات محكومة لاختبار آلاف النباتات ضد الآفة هو عمل كثيف العمالة ومكلف، وتكافح العديد من البرامج الوطنية للحفاظ على المرافق اللازمة لهذا العمل. علاوة على ذلك، هناك اعتماد كبير على المراكز الدولية لتوفير بذور المقاومة الأولية، مما قد يؤدي أحياناً إلى أصناف لا تتناسب تماماً مع ظروف الزراعة المحلية. وتشير الدراسة إلى أنه بينما توجد الإمكانات الوراثية، فإن تحقيقها يتطلب جهداً متضافراً لتعزيز قدرات البحث المحلية وتحسين الأدوات المستخدمة للفحص من أجل المقاومة.
تخلص المراجعة إلى أن التربية التقليدية تظل الاستراتيجية الأكثر سهولة واستدامة لحماية الذرة في أفريقيا. وهي طريقة لا تتطلب تكنولوجيا باهظة الثمن أو لوائح معقدة، مما يجعلها مناسبة لصغار المزارعين الذين يطعمون القارة. ووجد الباحثون أنه من خلال الاستمرار في تحديد وتهجين أفضل الخطوط المقاومة، يمكن للمربين تطوير أصناف توفر الحماية ضد دودة الحشد الخريفية والإنتاجية العالية التي يحتاجها المزارعون في آن واحد. وبينما لا يزال العمل بعيداً عن الانتهاء، فإن الأدلة التي جمعتها هذه المراجعة تقدم خارطة طريق واضحة: من خلال فهم الجينات المعقدة للمقاومة والاستثمار في الأشخاص والمرافق اللازمة لاختبارها، من الممكن تأمين الإمدادات الغذائية للملايين. إن مستقبل الذرة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى يعتمد على هذه الجهود المستمرة والمنهجية لتحويل دفاعات الطبيعة الخاصة إلى درع ضد واحدة من أكثر آفاتها تدميراً.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.