تعتبر البقوليات، وخاصةً الباقلاء (Vicia faba L.)، من المحاصيل الزراعية الهامة التي تلعب دورًا بارزًا في الأمن الغذائي. تتميز هذه المحاصيل بقيمتها الغذائية العالية وقدرتها على تحسين خصوبة التربة. في هذه الرسالة، تركز إسراء على دراسة تأثير المطفر الكيميائي “EMS ” (Ethyl Methane Sulfonate) على الصفات الوراثية لنباتات الباقلاء، بهدف تحسين إنتاجيتها وجودتها.
تحتل الصين المركز الأول عالميًا في الزراعة، حيث يصل إنتاجها الزراعي إلى حوالي 1.65 مليون طن سنويًا. في العراق، تقدر المساحة المزروعة من نبات الباقلاء بحوالي 363 دونمًا، مع إنتاج يصل إلى 115 ألف طن وبمعدل إنتاجية قدره 316.8 كغم للدونم. تعتبر الباقلاء ذات أهمية اقتصادية وغذائية كبيرة، إذ يمكن استخراج البروتين منها لصناعة المواد الهلامية، والرغوة، والمستحلبات، والمواد اللاصقة. كما تلعب قشور الباقلاء دورًا مهمًا في صناعة علف الحيوانات. يسعى مربي النباتات إلى تطوير أصناف وراثية جديدة من خلال استخدام تقنيات مثل إحداث الطفرة الوراثية، والانتخاب، والتهجين، والزراعة النسيجية.
تُعرف الطفرة بأنها تغير في تسلسل أو عدد القواعد النيتروجينية في الحامض النووي DNA، مما يؤدي إلى تكوين تسلسلات جديدة من النيوكليوتيدات. يمكن أن تؤدي الطفرات إلى تغييرات في عدد الكروموسومات أو تركيبها، وقد تحدث بشكل تلقائي أو نتيجة لمطفرات مثل الإشعاع والمواد الكيميائية. التغيرات الجينية قد تؤدي إلى تأثيرات مختلفة على نشاط الجينات، حيث يمكن أن تعزز أو تعيق إنتاج إنزيمات معينة. تم اكتشاف العديد من المواد الكيميائية التي يمكن أن تحدث طفرات وراثية عند تعرض الخلايا لها، مثل المطفر Ethyl Methane Sulfonate (EMS) وغيرها.
 |
| تأثير المطفر EMS على التراكيب الوراثية لصفات الباقلاء |
أهمية البحث
تتزايد الحاجة إلى تحسين المحاصيل الزراعية لمواجهة التحديات المتزايدة مثل التغير المناخي والأمراض. لذا يسعى الباحثون إلى استخدام تقنيات الطفرات الوراثية كأداة فعالة لتحقيق ذلك. يُظهر البحث كيف يمكن للمطفرات الكيميائية أن تُعزز من الخصائص الوراثية للنباتات، مما يجعلها أكثر مقاومة للضغوط البيئية.
منهجية البحث
تصميم التجربة
تم إجراء التجربة في كلية الزراعة بجامعة القاسم الخضراء خلال موسم الزراعة الشتوي 2019-2020. استخدمت إسراء تصاميم عشوائية كاملة لدراسة تأثيرات تراكيز مختلفة من EMS (0، 1، 5، 10 ppm) على ثلاثة أصناف من الباقلاء. تم تحليل الصفات المختلفة مثل ارتفاع النبات، عدد الأوراق، ووزن الحبوب.
التحليل الإحصائي
استخدمت إسراء التحليل الإحصائي لتقييم البيانات، حيث تم حساب المتوسطات والانحرافات المعيارية لتحديد الفروق المعنوية بين المعاملات المختلفة.
النتائج
تأثير EMS على نمو النبات
أظهرت النتائج أن استخدام EMS بتركيز 10 ppm أدى إلى زيادة معنوية في عدة صفات نمو، بما في ذلك ارتفاع النبات وعدد الأوراق. كما تبين أن التركيب الوراثي 3G كان أكثر استفادة من المعاملة بمادة EMS.
تأثير EMS على الصفات الإنتاجية
تأثرت أيضًا الصفات الإنتاجية بشكل إيجابي، حيث أظهرت البيانات زيادة في عدد القرون ووزن 100 حبة. كانت النتائج ملحوظة بشكل خاص في التركيب الوراثي 2G، مما يشير إلى أن هذا التركيب لديه القدرة على تحسين الإنتاجية عند استخدام EMS.
التداخل بين المعاملات
أظهرت النتائج أن التداخل بين التركيب الوراثي والمعاملة بمادة EMS كان له تأثيرات معنوية. على سبيل المثال، كان التركيب 3G مع المعاملة 3E هو الأكثر تفوقًا في ارتفاع النبات وعدد الأوراق.
المناقشة
الطفرات الوراثية ودورها في تحسين المحاصيل
تؤكد الدراسة على أهمية الطفرات الوراثية في تحسين الصفات الزراعية. يُعتبر المطفر EMS من المطفرات الفعالة التي يمكن استخدامها لتعزيز الصفات المرغوبة في نباتات البقوليات.
الآثار البيئية
من المهم أيضًا النظر في التأثيرات البيئية لاستخدام المطفرات. يجب أن تكون هذه التقنيات مصممة بحيث تعزز من مقاومة النباتات للضغوط البيئية، مثل نقص المياه أو الأمراض.
الاستنتاجات والتوصيات
توصي إسراء باستخدام EMS كأداة فعالة لتحسين الصفات الوراثية لنباتات الباقلاء. كما تشدد على الحاجة إلى مزيد من الدراسات لتقييم تأثيرات المطفرات على أصناف أخرى من المحاصيل.
ملخص الرسالة
لفذت التجربة الحقلية في الموسم الشتوي لعام 2019-2020 في حقول كلية الزراعة جامعة واسط. بهدف دراسة تأثير رش القمم النامية بأربعة تراكيز بمادة Ethyl Methane Sulfonate وهي 10 10 ppm في نمو وحاصل ثلاثة تراكيب وراثية من محصول الباقلاء ( الاسباني G1 والهولندي G2 والنيوزلندي G3) لذلك اجريت التجربة باستعمال تصميم القطاعات العشوائية الكاملة بترتيب الألواح المنشقة وبثلاث مكررات إذ شملت الألواح الرئيسية الأصناف والألواح الثانوية شملت تراكيز مادة EMS .
ويمكن تلخيص أهم النتائج بما يأتي :
أظهرت النتائج تباين التراكيب الوراثية في صفاتها فقد حقق التركيب الوراثي G3 الصنف النيوزلندي تفوقاً معنوياً في أغلب الصفات الخضرية كعدد الأوراق وعدد الأفرع بالنبات. وكذلك صفات الحاصل وهي عدد القرنات وحاصل النبات الواحد والحاصل الاقتصادي والنسبة المئوية للبروتين. بينما تفوق التركيب الوراثي G2 الصنف الهولندي في المساحة الورقية ودليل المساحة الورقية وعدد الأيام من الزراعة حتى %50 تزهير وعدد البذور بالقرنة و وزن 100 بذرة وحاصل النبات الواحد والحاصل الاقتصادي والنسبة المئوية للبروتين .
كما بينت النتائج أن المستويات تركيز مادة EMS) Ethyl Methane Sulfonate) وجود تأثير معنوي إذ تفوق التركيز (E310ppm على بقية التراكيز. وأدى إلى زيادة معنوية في أغلب صفات النمو الخضري لمحصول الباقلاء. والتي تضمنت ارتفاع النبات المساحة الورقية دليل المساحة الورقية، عدد الأوراق بالنبات، وعدد الأفرع بالنبات، وعدد الأيام من الزراعة إلى 50%. وكذلك تفوقت نفس المعاملة في صفات الحاصل كعدد القرنات بالنبات ووزن 100 بذرة وحاصل النبات الواحد والحاصل الاقتصادي ونسبة المئوية للبروتين.
اقرأ أيضا : فهرست الرسائل و الاطاريح العلمية : مصدرك الرائد للمعرفة والابتكار
