ما هو التحسين الوراثي

genetic improvement الرغبة في تحقيق الكمال من خلال محاولة رفع كفاءة أداء الكائن الحي ، الذي يمثل قيمة للإنسان سواء من أجل زيادة الإنتاج أو زيادة جودة الإنتاج أو رفع مقاومة الكائن ضد الإصابة بالأمراض والمساعدة على مقاومة الآفات وتحمل الظروف البيئية المعاكسة من ملوحة وجفاف وحرارة وغيرها من الظروف .

يحدث التحسن الوراثي عندما يتم تحسين الجدارة الجينية من خلال الانتقاء ، يشير التحسن في الجدارة الوراثية إلى التحسن العام في القطيع الناتج عن الانتقاء لعدد من الصفات التي تساهم في هدف تربية القطيع ، مثل معدل النمو المرتفع أو إنتاجية الذبيحة.

أصبح التحسين الوراثي ، أو التكنولوجيا الحيوية ، أكثر من أداة قابلة للتطبيق تستخدم لتطوير أنواع أفضل من المحاصيل التي نزرعها لإنتاج احتياجات مواطنينا من الغذاء والوقود والألياف ، يستغرق التحسين الوراثي وقتًا ، ويلزم وجود نظرة طويلة الأجل لمتطلبات الإنتاج والسوق عند الاختيار من أجل التحسين الوراثي.

[1]

وسائل التحسين الوراثي

وسائل تقليدية

برامج التربية في النبات ( التهجين – التلقيح الرجعي – الانتخاب – استخدام قوة الهجين ) .

استحداث الطفرات لإحداث التنوع وبالتالي تظهر صفات جديدة وتستخدم في حالة عدم وجود اخلافات بين الأفراد

وسائل حديثة

استخدام التقنيات المختلفة في نقل الجينات مثل استخدام الهندسة الوراثية و

تهجين الكائنات الحية

.

فوائد التحسين الوراثي

من

طرق التحسين الوراثي لحيوانات المزرعة

عند فحص سمة أو خاصية معينة في أي مجموعة من الحيوانات ، سيتم تجميع الأغلبية حول “المتوسط” ،

يمثل المتوسط الميزة الجينية للقطيع فيما يتعلق بسمة ما ، يحدث التحسن الجيني عندما يتم تحسين الجدارة الجينية من خلال الانتقاء ،

يشير التحسن في الجدارة الوراثية إلى التحسن العام في القطيع الناتج عن الانتقاء لعدد من السمات التي تساهم في هدف تربية القطيع ، مثل معدل النمو المرتفع أو إنتاجية الذبيحة ، ومن أهم الفوائد :

يفيد التحسين الوراثي المربين الأفراد وصناعة الأغنام الأوسع من خلال زيادة الإنتاجية والربحية.
التحسين الجيني لديه القدرة على

المساعدة في تلبية متطلبات السوق –

تحسين الإنتاجية العامة والربحية ،

تحسين سمات معينة للقطيع بما في ذلك معدل النمو ، ووزن الصوف ، وقطر الألياف ، والتباين في أوزان المواليد.

[2]

تحسين السلالات الحيوانية

تحسين السلالات الحيوانية هو العملية التي يتم من خلالها نقل الصفات المتفوقة الموروثة من حيوان إلى آخر من نفس النوع ، تعتبر بعض الخصائص مثل التحويل الجيد للتغذية ، ومعدل النمو ، وجودة اللحوم ، وإنتاجية الحليب العالية ، وشكل الجسم الجيد ، وما إلى ذلك من الاعتبارات الرئيسية في تحسين الحيوان ، وداخل

البيئة الهجينة

قد يكون هناك فوائد و

اضرار تهجين الحيوانات

.

التحسين الوراثي للنباتات

المحاصيل عرضة للإصابة بالآفات والأمراض ، ومع إنتاج كميات أكبر ، تزداد الحاجة إلى الماء والأسمدة ، لقد تم تربية المحاصيل الحديثة بشكل انتقائي لعدة قرون ولذلك فهي ليست شديدة التنوع وراثيًا. لاستيعاب الضغط البيئي المتزايد ، سوف تحتاج المحاصيل الحالية إلى التكيف لإعطاء عوائد أعلى لإطعام عدد متزايد من السكان.

في التحسين الوراثي للمحاصيل ، نهدف إلى معالجة ذلك باستخدام مجموعات التنوع لتحديد الجينات الجديدة ومجموعات الجينات التي يمكن إدخالها في المحاصيل ، بطريقة طبيعية باستخدام تقنيات التربية التقليدية (بدون استخدام التعديل الوراثي) ، ولكن باستخدام أحدث الأدوات للاختيار والتحليل.

تستخدم التربية التقليدية للنباتات الانتقاء بناءً على مظهر (النمط الظاهري) للمحصول ، حيث يتم الاحتفاظ بأفضل النباتات واستخدامها في التهجينات اللاحقة ، ولكن في الوقت الحاضر يمكن اختيار النباتات بناءً على ملف تعريف الحمض النووي الخاص بها (النمط الجيني).

للقيام بذلك ، نستخدم العلامات الجينية التي تشير إلى اختلافات صغيرة في تسلسل الحمض النووي بين الأفراد (تعدد الأشكال) ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تسريع عملية التكاثر بشكل كبير ويمكن أن يكون أكثر دقة للخصائص التي تظهر تباينًا واسعًا اعتمادًا على بيئة نموها.

يمكن توقع النمط الظاهري أو أداء النبات بناءً على التركيب الوراثي له ؛ ومع ذلك ، بشكل عام لا يمكن التنبؤ بالنمط الجيني من النمط الظاهري ،

يمكن استخدام بيانات الواسمات الجينية المستمدة من تربية السكان ، على سبيل المثال مجموعة من نباتات القرنبيط ، جنبًا إلى جنب مع برامج الكمبيوتر المتطورة لعمل خريطة وراثية لجينوم البروكلي ، تسمح هذه الخرائط الجينية بفرز بيانات التركيب الجيني للأفراد في مجموعة ما إلى مجموعات ، واستخدامها مع قياسات النمط الظاهري لربط مناطق الحمض النووي التي تؤثر على خاصية معينة (سمة) ، مثل مقاومة المرض ، أو اصفرار ما بعد الحصاد ؛ هذا يشكل المفهوم العام لرسم الخرائط الكمية (QTL).

يجب توخي الحذر عند تقدير الآثار المرتبطة بوجود أنماط وراثية خاصة بالواسمات ، بالإضافة إلى أنه يجب أيضًا مراعاة ما إذا كانت الأنماط الجينية المختارة ستظل تنتج التأثير المطلوب (النمط الظاهري) في خلفيات وراثية مختلفة وفي بيئات نمو مختلفة.

بمجرد تحديد الجينات ذات الصلة ، مع توفر التنوع المفيد ، يمكن استخدام ذلك لتحسين المحاصيل عن طريق تربية أنواع المحاصيل الحديثة مع النباتات المحددة في مجموعة التنوع.

دور الهندسة الوراثية في تحسين البيئة

تشير الهندسة الوراثية إلى المعالجة المباشرة للحمض النووي لتغيير خصائص الكائن الحي (النمط الظاهري) بطريقة معينة ،

يستخدم العلماء الهندسة الوراثية لتحسين أو تعديل خصائص الكائن الحي الفردي.

يمكن تطبيق الهندسة الوراثية على أي كائن حي ، من فيروس لشاة ،

على سبيل المثال ، يمكن استخدام الهندسة الوراثية لإنتاج نباتات ذات قيمة غذائية أعلى أو يمكنها تحمل التعرض لمبيدات الأعشاب.

ساعدت زراعة المحاصيل المعدلة وراثيًا في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بما يعادل إبعاد 16.7 مليون سيارة عن الطريق لمدة عام كامل ، تعمل الكائنات المعدلة وراثيًا أيضًا على تقليل كمية المبيدات التي يجب رشها ، مع زيادة كمية المحاصيل المتاحة للأكل والبيع في نفس الوقت ، على مدار العشرين عامًا الماضية ، قللت الكائنات المعدلة وراثيًا من استخدام مبيدات الآفات بنسبة 8.2٪ وساعدت على زيادة غلة المحاصيل بنسبة 22٪. [4]

مخاطر الهندسة الوراثية

توجد العديد من

إيجابيات وسلبيات هندسة الجينات

، ليس صحيحًا أن جميع الأطعمة المعدلة وراثيًا سامة أو أنه من المحتمل أن تتكاثر جميع الكائنات الحية المعدلة وراثيًا في البيئة ، لكن بعض الكائنات الحية المهندسة قد تكون ضارة بسبب التركيبات الجينية الجديدة التي تمتلكها ، هذا يعني أنه يجب تقييم مخاطر الكائنات الحية المعدلة وراثيًا كل حالة على حدة ، وأن هذه المخاطر يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا من مجموعة جين وكائن إلى آخر.

فيما يلي بعض الأمثلة على الآثار الضارة المحتملة للكائنات المعدلة وراثيًا على صحة الإنسان ، ترتبط معظم هذه الأمثلة بنمو واستهلاك المحاصيل المعدلة وراثيًا ، قد ترتبط المخاطر المختلفة بالحيوانات المعدلة وراثيًا ، ومثل المخاطر المرتبطة بالنباتات ، ستعتمد إلى حد كبير على السمات الجديدة التي يتم إدخالها في الكائن الحي.

مسببات الحساسية الجديدة في الإمدادات الغذائية

يمكن أن تجلب المحاصيل المعدلة وراثيًا مسببات حساسية جديدة إلى الأطعمة التي لا يعرف الأفراد الحساسون تجنبها ، مثال على ذلك هو نقل الجين الخاص بواحد من العديد من البروتينات المسببة للحساسية الموجودة في الحليب إلى خضروات مثل الجزر، المشكلة فريدة بالنسبة للهندسة الوراثية لأنها وحدها القادرة على نقل البروتينات عبر حدود الأنواع إلى كائنات غير مرتبطة تمامًا.

تقوم الهندسة الوراثية بنقل البروتينات بشكل روتيني إلى الإمدادات الغذائية من الكائنات الحية التي لم يتم استهلاكها كأطعمة نظرًا لأن جميع مسببات الحساسية الغذائية المعروفة تقريبًا هي بروتينات ، أثبتت الأبحاث الحديثة المخاوف بشأن الهندسة الوراثية التي تجعل الأطعمة الآمنة سابقًا مسببة للحساسية.

مقاومة المضادات الحيوية

غالبًا ما تستخدم الهندسة الوراثية الجينات لمقاومة المضادات الحيوية باعتبارها “علامات انتقائية” ، تحمل معظم الأطعمة النباتية المعدلة وراثيًا جينات مقاومة للمضادات الحيوية تعمل بكامل طاقتها ،

قد يكون لوجود جينات مقاومة للمضادات الحيوية في الأطعمة تأثيران ضاران :

أولاً ، يمكن أن يقلل تناول هذه الأطعمة من فعالية المضادات الحيوية في مكافحة المرض عند تناول هذه المضادات الحيوية مع وجبات الطعام. تنتج الجينات المقاومة للمضادات الحيوية إنزيمات يمكنها تحلل المضادات الحيوية. إذا تم تناول طماطم نيئة ذات جين مقاوم للمضادات الحيوية في نفس الوقت مع المضاد الحيوي ، فمن المحتمل أن تدمر المضاد الحيوي في المعدة.

ثانيًا ، يمكن نقل جينات المقاومة إلى مسببات الأمراض البشرية أو الحيوانية ، مما يجعلها غير منفذة للمضادات الحيوية ، إذا حدث النقل ، فقد يؤدي إلى تفاقم المشكلة الصحية الخطيرة بالفعل المتمثلة في الكائنات المرضية المقاومة للمضادات الحيوية .

[3]