الأزمة في تطوير المقاومين القمح والأرز

تعزيز مقاومة القمح إلى روست وبوديري ميلدو

Wheat is attacked by several rust fungi-stem rust ( Puccinia graminis) leaf rust ()P. triticina

مقاومة ستيم روست

For stem rust, the Sr35 and Sr33 resistance genes have been introduced into susceptible wheat varieties through CRISPR-HDR, though efficient HDR in plants remains challenging. A more straightforward approach has been to modify [FT:4

تحسين الـ (يولد) والجودة إلى جانب المقاومة

(ج) إن برامج المقاومة القائمة على أساس النتائج في الغالب مقترنة بتحسينات في المحاصيل أو نوعية الحبوب أو المحتوى التغذوي لجعل الأنواع المحررة أكثر جاذبية للمزارعين والمستهلكين، ففي الأرز، مثلاً، تُحرر GS3 و[FLT] [الحجم النهائي]

التحديات التقنية واستراتيجيات التخفيف

الآثار غير المستهدفة

أما عمليات التحرير غير المستهدفة - حيث تقطع الأشعة تحت الصفرية في مواقع الجينومية المماثلة ولكنها غير مطابقة للهدف المستهدف، فتظل مصدر قلق، ولا سيما في المحاصيل المتعددة الفولط مثل القمح، غير أن أوجه التقدم في تصميم نظام الحسابات القومية، والمتغيرات ذات القيمة العالية في كازامات الخضر (مثلاً، معدلات الاختبار 9، ومعدلات التحقق من المخاطر التي تُخفض على أساس التسلسل)().

كفاءة التنفيذ والتجديد

(ج) أن تُنقل مكونات " CRISPR " إلى خلايا القمح والأرز وتُعيد توليد النباتات بأكملها، وهي كثيفة العمالة، بالنسبة للأرز، [(FLT:0]) [النوع الأكبر من الارتهان]، وهي اختناقات في النسيج التجاري، [الشكل الجيني:]

النهج الخالية من الاختراق

ولا يمكن للباحثين أن يعبروا عن الكاسب أو المكافئات التي يتم استخدامها في فحص الحمض النووي الأجنبي، أو أن يفصلوا المتحولين في أجيال لاحقة، أو أن يُستخدموا هذه المصانع في شكل مكافئات للحمض النووي الأجنبي(10).

رد الاعتبار التنظيمي والقبول العام

أما الوضع التنظيمي للمحاصيل التي حررها الاتحاد الأوروبي فيتفاوت تفاوتاً واسعاً، فقد اعتمدت الولايات المتحدة وكندا واليابان سياسات تميز بين الأحداث التي يمكن أن تنشأ عن طريق الطغيان التقليدي وتلك التي تنطوي على إدخالات ذات توجهات جينية، في حين أن العديد من المحاصيل التي يُستثنى منها مشروع تجديد موارد المؤسسة يمكن أن تُلغى إذا لم تكن تحتوي على حمض نووي أجنبي.

وتتوقف عمليات القبول العام على الإبلاغ الواضح عن الفوائد والسلامة، وتشير الدراسات الاستقصائية إلى أن المستهلكين يدعمون عموما تحرير الجينات عندما يحققون مزايا ملموسة، مثل خفض استخدام مبيدات الآفات أو تحسين المحتوى التغذوي، وأن الشفافية في وضع العلامات وتقييم المخاطر ومشاركة أصحاب المصلحة هي أمر أساسي لبناء الثقة.

التكامل مع برامج الرضاعة

إن نظام " CRISPR " ليس حلا قائما بذاته، بل يعمل على أفضل وجه عندما يكون مدمجا مع التوليد التقليدي الذي يساعد على إحداث علامات، وعندما يتم توليده، يجب أن يتحول إلى خلفيات وراثية مكيفة تؤدي إلى ظروف مستهدفة، وكثيرا ما يتم ذلك من خلال التخلف أو التقدم السريع في العلامات الجزيئية، وعندما تولد هذه المواد الجاهزة في إطار مصانع التصوير المزودة بالصور الممتدة، مما يسمح بتسريع هذه العملية.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام برنامج " كريسبار " لإدخال المقاومة إلى أنواع الأيتام أو الناقصات التي تتكيف مع الظروف الهامشية ولكنها تفتقر إلى علم الوراثة الحديث، وهذا أمر مهم بصفة خاصة بالنسبة للأرز في النظم الإيكولوجية الممطرة والقمح في المناطق النامية التي تسبب فيها وباء الصدأ خسائر مزمنة.

دراسات الحالة: من المختبر إلى الميدان

CRISPR-Edited Rice in the Philippines:] The International Rice Research Institute (IRRI) has developed a bacterial blight-resistant rice variety using CRISPR to edit the ]OsSWEET14] promoter. Confined field trials in the

((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

الاتجاهات المستقبلية والأدوات الناشئة

(أ) الجيل التالي من أدوات " CRISPR " يشمل محررين أساسيين - يمكن أن يحولوا نواة إلى أخرى دون إحداث انقطاعات في المضاعفات - ومحررين رئيسيين، يمكن أن يُدرجوا تسلسلاً دقيقاً أو طفرة في النقاط، بل إن هذه التكنولوجيات ستسمح بضبط الجيل المكشوف على وظيفة، مما يجعل من الممكن خلق حواجز في شكل مقاومة معدية متعددة موجودة في آن واحد.

وثمة حدود أخرى تتمثل في استخدام نظام " CRISPR " لتصنيف تعبير الجينات بدلا من تحطيم الجينات، واستخدام نشاط " CRISPR " والتدخل (CRISPRi) استخدام " Cas9 " المميتة بصورة حفازة للمنشطين أو القمعين في جينات مستهدفة عالية أو منخفضة المستوى دون تغيير تسلسل حمضه النووي، وهي أدوات قيمة لدراسة المحاصيل الجينية وقد تستخدم في نهاية المطاف في الإجهاد

تغير المناخ سيعجل بالحاجة إلى التكيف السريع، وقدرة المؤسسة على إدخال مقاومتها المعروفة إلى برغوث النخبة في موسم واحد ينمو، تجعلها أداة مثالية للاستجابة للمسببات المرضية الناشئة والظروف البيئية المتغيرة، وتدمج الجهود الجارية، مثل مبادرة " إي جي آر " المعجلة في مجال إنتاج الأرز، في إطار مسارات إنتاج هذه المواد.

خاتمة

إن تكنولوجيا حماية البيئة في الوقت المناسب قد تجاوزت المختبر ويجري الآن نشرها في التجارب الميدانية من أجل القمح والأرز، مما يدل على قدرتها على توفير مقاومة دائمة للآفات والمسببات المرضية والضغوط الحيوية، حيث أن نماذج التكاثر البكتيرية والأرز المقاومة للأرز، والحوم المقاوم للآفات، والأرز المقاوم للجفاف، تبرز اتساع نطاق التطبيقات.

For further reading, see the review on CRISPR applications in rice and the ]overview of genome editing in wheat. Institutional sources like IRRI and