کشاورزی ارگانیک؛ سازگاری مواد ژنتیکی در گیاهان

پایگاه خبری DA1news: گیاهان به مرور زمان از نظر ژنتیکی با شرایط خاص کشاورزی ارگانیک سازگار می شوند.

به گزارش اخبار روزانه کشاورزی، این در یک مطالعه طولانی مدت که در دانشگاه بن آلمان انجام شده است نشان داده شده است. نتایج اکنون در مجله “Agronomy for Sustainable Development” منتشر شده است.
در پایان دهه 1990، پروفسور دکتر ینس لئون آزمایشی را در دانشگاه بن آغاز کرد که می دانست برای مدت طولانی اجرا می شود. گروه تحقیقاتی او می‌خواست تأثیراتی را که شرایط کشاورزی بر مواد ژنتیکی گیاهان دارد، بررسی کند. برای این منظور، آنها یک مطالعه طولانی مدت پیچیده را طی یک دوره 23 ساله در موسسه علوم و حفاظت از منابع گیاهی (INRES) انجام دادند. لئون می گوید: ما ابتدا جو پرمحصول را با شکل وحشی تلاقی کردیم تا تنوع ژنتیکی را افزایش دهیم. سپس این جمعیت ها را در دو مزرعه مجاور کاشتیم تا جو در همان خاک و در شرایط آب و هوایی یکسان رشد کند.

تنها تفاوت در روش کشاورزی بود. کشاورزی متعارف در یکی از زمینه‌هایی استفاده شد که محققان از آفت‌کش‌ها برای مبارزه با آفات، عوامل شیمیایی برای از بین بردن علف‌های هرز و کودهای معدنی برای کمک به تامین خوب مواد مغذی استفاده کردند.

محققان در زمینه دیگر رویکرد اکولوژیکی تری را در پیش گرفتند: عدم استفاده از آفت کش، مبارزه با علف های هرز با استفاده از روش های مکانیکی و بارور کردن خاک با کود اصطبل.

برخی از دانه‌ها هر پاییز برای کاشت مزارع در بهار بعد نگهداری می‌شدند – با استفاده از دانه‌های آلی در مزرعه آلی و جوی که در شرایط معمول در مزرعه مقایسه‌ای رشد می‌کردند.

تجزیه و تحلیل توسعه ژنوم در مرور زمان

محققان همچنین ژنوم گیاهان مرسوم و ارگانیک را به صورت سالانه تجزیه و تحلیل کردند. هر ژن می تواند به اشکال مختلف به نام آلل وجود داشته باشد. فراوانی ایجاد آلل های خاص در یک جمعیت می تواند در طول نسل ها تغییر کند. شرایط محیطی یکی از عواملی است که در این فرآیند نقش دارد: آلل هایی که رشد گیاهان را در محیط فعلی خود تضمین می کنند معمولاً بیشتر و بیشتر یافت می شوند.

محققان دو روند جالب را در آزمایشات ژنتیکی خود شناسایی کردند: در دوازده سال اول، فراوانی آلل در جو در هر دو مزرعه به یک شکل تغییر کرد. دکتر آگیم بالورا، که در این مطالعه نیز شرکت داشت، می‌گوید: «تفسیر ما از این یافته این است که جمعیت‌های بسیار متنوع ناشی از تلاقی با جو وحشی با شرایط محلی سازگار شده‌اند. در نهایت، عواملی مانند آب و هوا، خاک و به خصوص طول روز برای هر دو جمعیت یکسان بود. با این حال، فرکانس آللی هر دو فرهنگ در سال های بعدی به طور فزاینده ای از هم جدا شد. به طور خاص، جوی که با استفاده از روش‌های کشاورزی ارگانیک رشد می‌کند، گونه‌های ژنی را توسعه می‌دهد که نسبت به کمبود مواد مغذی یا کمبود آب حساسیت کمتری دارند – یعنی آلل‌هایی که بر ساختار ریشه‌ها تأثیر می‌گذارند. لئون می‌گوید: «یکی از دلایل این امر احتمالاً تغییرات شدید در دسترس بودن مواد مغذی در کشاورزی ارگانیک است.

ناهمگونی ژنتیکی فرآیند سازگاری را تسهیل می کند

جوی که به طور متعارف پرورش می‌یابد نیز با گذشت زمان از نظر ژنتیکی یکنواخت‌تر شد، به این معنی که مواد ژنتیکی در گیاهان منفرد که در مزرعه رشد می‌کنند سال به سال شبیه‌تر می‌شوند. با این حال، جو آلی ناهمگن تر باقی ماند. فراوانی آللی فرهنگ ارگانیک نیز در طول زمان به طور گسترده‌تری متفاوت بود. این باعث شد که برخی از سال ها برای برخی از آلل ها بسیار مطلوب یا نامطلوب باشد. این می‌تواند به این دلیل باشد که شرایط محیطی در کشاورزی ارگانیک بسیار بیشتر از روش‌های قاب‌بندی مرسوم نوسان می‌کند: برای مثال، اگر بیماری‌های گیاهی خاصی در یک سال رخ دهد، گیاهان بیشتر به آن آلل‌هایی متکی خواهند بود که از آنها محافظت می‌کنند. به نظر می رسد تغییرپذیری نیروهای محیطی وارد بر گیاهان منجر به ناهمگنی ژنتیکی بیشتر می شود.

به طور کلی، نتایج اهمیت کشت ارقام بهینه شده برای کشاورزی ارگانیک را نشان می دهد. از آنجایی که ترکیب ژنتیکی آنها با این شرایط سازگار شده است، آنها قوی تر خواهند بود و عملکرد بالاتری خواهند داشت. لئون توضیح می‌دهد: «به‌علاوه، به نظر می‌رسد که هنگام کشت گیاهان، تلاقی آنها با گونه‌های قدیمی‌تر یا حتی وحشی منطقی باشد». «داده‌های ما همچنین نشان می‌دهد که این حتی می‌تواند به نفع انواع معمولی پرمحصول باشد.»

منبع: اینترنت