الجيني في الزراعة الدقيقة: تعزيز الأمن الغذائي

ومن الأمثلة الأخرى على ذلك تطوير أصناف القمح الذكية في مواجهة الإجهاد الحراري، وتجمع يقوده جامعة نبراسكا - لينكولن مجتمعة، ودراسات ربطية على نطاق جيني، مع نماذج بيئية لتحديد الأصفاد التي تضفي على التهاب حراري في الازهار، ومن خلال تكديس هذه الأغلفة المفضلة في العالم، ينتج عنها معدل حرارة مستهدف يزيد عن 15 في المائة من خطوط التراجع.

المعالم الجينية في إنتاج المواد الماشية

وقد تكون تطبيقات الجيني في الماشية أكثر تقدماً من المحاصيل، إذ تُعزى إلى ارتفاع القيمة الاقتصادية للحيوانات الفردية ووجود مجموعات مرجعية قوية، وفي الماشية الألبانية، يحافظ المجلس المعني باختبارات الماشية في الولايات المتحدة على نظام وطني لتقييم الميول الوراثية مع مقاييس جينية لسموم تشمل غلة اللبن، وإحصاءات الخلايا الصوفية (وهو نتيجة مؤثرة في مقاومة التهاب الكبدي) وحياة المنتجة.

In beef cattle, genomic selection is gaining traction for traits such as marbling (intramuscular fat), feed efficiency, and calving easy. Producers can now purchase young bulls with genomic predictions, reducing the risk of poor performance. For swine and poultry, where large populations and high multiplication rates prevail, genomic information is used to manage genetic diversity and select for disease resistance

فوائد الأمن الغذائي العالمي

ويعالج إدماج الكائنات الجينية في الزراعة الدقيقة مباشرة عدة ركائز من الأمن الغذائي: توافر الأراضي والوصول إليها واستخدامها والاستقرار، ومن خلال التعجيل بتطوير أنواع الإجهاد والارتفاع في الإجهاد، تزيد الكائنات الجينية من مجموع كمية الأغذية المنتجة لكل وحدة من الأراضي والعمل والمياه، وهذا أمر بالغ الأهمية في المناطق التي تكون فيها الأراضي الصالحة للزراعة محدودة وتتفاوت المناخ بدرجة عالية.

ويعد تحسين التغذية أو تعزيزها البيولوجي منفعة مباشرة أخرى، وقد استخدمت أدوات الجيني لزيادة محتوى الحديد والزنك في مطحنة اللؤلؤ، والبروفيتان ألف في الكاسافا، وفولط الأرز، وقد اعتمد برنامج هرفست بلاز على اختيار معزز بالعلامات من أجل تطوير حبوب منع الحمل التي تنمو الآن من قبل ملايين صغار المزارعين في رواندا.

وأخيراً، تعزز الكائنات الجينية استدامة واستقرار إنتاج الأغذية عن طريق الحد من الاعتماد على المدخلات الكيميائية، وتتطلب الأنواع المقاومة للأمراض مبيدات ومبيدات الآفات أقل، وتخفيض تكاليف الإنتاج والتلوث البيئي، وفي المواشي، يؤدي اختيار الكائنات الحية من أجل كفاءة التغذية إلى الحد من انبعاثات الميثان واستخدام الأراضي، ومواءمة الممارسات الزراعية مع الأهداف المناخية، مع تزايد شيوع الأحداث المناخية، مع وجود مجموعة متنوعة من الأنواع الزراعية المرنة جينياً.

التحديات والنظر في المسائل الأخلاقية

ورغم وعدها بأن الاعتماد الواسع النطاق للمجينات في الزراعة يواجه عقبات كبيرة، فكلفة التنميط، وإن كانت منخفضة، لا تزال تشكل عائقا أمام العديد من برامج التوالد العامة في البلدان المنخفضة الدخل، ويمكن أن تبلغ قيمة مجموعة واحدة من هذه الشركات 30 إلى 50 دولارا لكل عينة، وقد يكون التسلسل الشامل للجين 100 أو أكثر، وفي حالة وجود برنامج يُعنى بعشرات الآلاف من المرشحين للاختيار سنويا، فإن هذه الزيادة السريعة ترتفع فيها.

كما أن الاهتمامات الأخلاقية والتنظيمية تبرز أهمية كبيرة، فالتحرير الجيني، على وجه الخصوص، يثير تساؤلات بشأن الآثار غير المستهدفة، والعواقب غير المقصودة على التنوع البيولوجي، وبراءات الاختراع في التسلسلات الوراثية، كما أن المشهد العام للاختراعات في مجال البراءات معقد، حيث توجد أطراف متعددة لديها مطالبات متداخلة، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى خنق الابتكار أو إلى السيطرة الاحتكارية على التكنولوجيات الأساسية.

ومن الشواغل الأخرى استخدام علم الأحياء في نشر عدد قليل من أنواع النخبة بسرعة، مما يمكن أن يعجل بالتآكل الوراثي، ويقلل من التباين الدائم الذي يوفر مانعا للإجهادات المستقبلية، إذ يجب أن يرافق الحفاظ على الموطن في مصارف الجينات وفي الموقع من خلال برامج التوالد التشاركي جهود تربية المجين، وتشدد لجنة الموارد الجينية للأغذية والزراعة التابعة لمنظمة الأغذية والزراعة على ضرورة إدماج الكائنات الجينية في استراتيجيات الحفظ للحفاظ على الأنواع المحتملة.

الاتجاهات المستقبلية: اتساق الجينيات والزراعة الرقمية

إن تقارب الديانات مع التكنولوجيات الرقمية الأخرى سيكشف عن قدر أكبر من الدقة، ويمكن الآن للخرافيين للتعلم من نوع الجنس من نوع الجنس مع زيادة الدقة، مما يتيح التوأم الظاهري للمحاصيل التي تحاكي النمو في إطار سيناريوهات إدارية مختلفة.

وثمة حدود أخرى هي تطبيق المواد المغنمة، وبدلا من الاعتماد على جينوم مرجعي واحد، فإن المواد المغنمة تصنف كامل مجموعة الجينات عبر جميع أنواع الأنواع، بما في ذلك جينوم " قابل للاستقلال " الموجود فقط في خطوط معينة، وقد كشف هذا النهج عن وجود العديد من السمات الهامة - مثل مقاومة مسببات الوراثة - كيلوغرامات من الجيل.