SHENZHEN, CHINA, June 28, 2024 /EINPresswire.com/ -- الحمص هو محصول بقولي مهم يتم زراعته بشكل أساسي في المناطق الجافة وشبه الجافة في جميع أنحاء العالم، ويبلغ إنتاجه العالمي أكثر من 17 مليون طن سنويًا، يحتوي الحمص على قيمة غذائية عالية ويساهم في خصوبة التربة عبر تثبيت النيتروجين الجوي بالإضافة إلى أهميته الاقتصادية العالية. ومع ذلك، يمتلك الحمص تنوعًا وراثيًا محدودًا بسبب عدة عقبات في تطوره، مما يؤدي إلى قدرة غير كافية على مقاومة الإجهاد الحيوي وغير الحيوي، مما يحد من عملية تحسين تربية هذا النوع.
في 23 مايو، تم نشر دراسة رائدة بقيادة شركة BGI-Research والمعهد الدولي لأبحاث المحاصيل في المناطق الاستوائية شبه الجافة وجامعة ميردوك وغيرهم، في مجلة ناتشر جينيتكس: "السوبر-بانجينوم للحمص يوفر رؤى حول تطور الأنواع ومواقع جينات الصفات الزراعية لتحسين محصول الحمص". تمثل هذه البحوث إنجازًا كبيرًا في الجهود المبذولة لتعزيز زراعة الحمص، وتقدّم السوبر-بانجينوم للحمص استنادًا إلى مجموعات الجينوم لثمانية أنواع برية سنوية من الحمص واثنين من الجينومات المزروعة التي تم الإبلاغ عنها سابقًا، مما يوفر رؤى غير مسبوقة في تطور هذا النوع الحيوي من البقوليات، كما يوفر إمكانية كبيرة لتحسين المحاصيل.
السوبر-بانجينوم هو نهج تطوير الباجينوم للأنواع المختلفة لجنس معين، مما يوفر تشكيلة كاملة من التباين الجينومي لهذا الجنس ويوفر فرصًا غير مسبوقة لتحسين المحاصيل.
قام فريق البحث بتسلسل ثمانية أنواع من الحمص البري السنوي والتي أنتجت بيانات تسلسلية بمتوسط 143.03 جيجابايت لكل نوع وتم إنتاج إجمالي 1.14 تيرابايت من البيانات. بالإضافة إلى ذلك، استخدموا بيانات التسلسل الجيني بالتقاط التشكيل الكروموسومي عالي الإنتاج لإنشاء تجميعات بطول الكروموسوم، وكشف التحليل عن إعادة تنظيم شامل للعديد من شرائح الجينوم بين أنواع الحمص المزروعة والبرية، كما أظهر أن لدى الحمص ثلاث مجموعات رئيسية من الجينات واستنتج أوقات التباين بين هذه المجموعات.
كشف تحليل السوبر-بانجينوم للحمص عن عدة نتائج مهمة بشأن الجينات الأساسية وغير الأساسية. تم تجميع جينات السوبر-بانجينوم من جميع الأنواع العشر من الحمص في 24,827 عائلة جينية. يتكون السوبر-بانجينوم للحمص استنادًا إلى هذه العائلات الجينية من 14,748 جينًا أساسيًا (موجود في جميع الأنواع)، و2,958 جين شبه أساسي (موجود في تسعة أنواع)، و6,212 جينًا غير أساسي (موجود في اثنين إلى ثمانية أنواع)، و909 عائلات جينية خاصة بالنوع. بينما تشمل عائلات الجينات الأساسية وظائف حيوية أساسية مثل النمو وإصلاح الحمض النووي والتواصل الخلوي والنقل والتثبيط ومعالجة الحمض النووي الريبوسومي والأيض واكتشاف المواد المحفزة، يتم إثراء عائلات الجينات غير الأساسية عن الجينات المرتبطة بالاستجابة الدفاعية واستجابة الأوكسين والاستجابة للمحفزات الحيوية وتعديل جدار الخلية والتوازن الأيوني.
حدد فريق البحث 29.44 مليون متغير جيني غير متكرر و6.33 مليون إدخال / حذف صغير، كما تم تحديد إجمالي 491,937 تغييرًا هيكليًا. استنادًا إلى هذه البيانات، تم بناء سوبر-بانجينوم قائم على الرسم البياني. يكشف الرسم البياني عن تغييرات هيكلية دقيقة في 477 نوع من الأنواع المشاركة سواء المزروعة أو البرية، مما يكشف عن دورهم الحيوي في وقت ازدهار الحمص والتجميد التنشيطي ومقاومة الأمراض والخصائص الأخرى.
قال البروفيسور راجيف فارشني المؤلف المساهم وزميل رويال سوسايتي ومدير مركز التكنولوجيا الحيوية الزراعية في جامعة ميردوك: "إن موارد الجينوم والجينات الفريدة المقدمة حديثًا في أقرب أقارب الحمص في هذه الدراسة الجديدة ستفيد بشكل كبير تربية الحمص وتَقدّم المجتمع البحثي في هذا المجال في أستراليا والعالم أجمع."
ويضيف أمير خان المؤلف الرئيسي وكبير المسؤولين العلميين في المعهد الدولي لأبحاث المحاصيل في المناطق الاستوائية شبه الجافة: "من خلال الاستفادة من التنوع الوراثي الموجود في الأقارب البرية للحمص، يمكننا توسيع قاعدة الجينات للحمص المزروع بشكل كبير وهو ما يمهد الطريق لبرامج التربية التي تهدف إلى تطوير أصناف حمص أكثر صلابة وإنتاجية عالية، ويسلط عملنا الضوء على الإمكانات غير المستغلة للأنواع البرية في تعزيز المجموعة الوراثية المتاحة لتحسين المحاصيل."
منذ إنهاء مشروع الجينوم الأوّلي للحمص الذي بدأ في عام 2013، هناك سلسلة من الأبحاث الجينومية والإنجازات التي شاركت فيها شركة BGI مع فريق البروفيسور فارشني.
منذ بداية مشروع الجينوم للحمص، الذي بدأ في عام 2013، تعاونت شركة BGI وفريق راجيف فارشني على عدة مشاريع بحثية جينومية وحققت إنجازات كبيرة.
قال البروفيسور فارشني " لقد كان من دواعي سرورنا التعاون مع شركة BGI والشركاء الآخرين لتطوير السوبر-بانجينوم للحمص، وجدت دراستنا أن الأنواع البرية لديها تنوع وتباين جيني أكبر يمكن أن تكون مفيدة لتحسين صفات الحمص مثل مقاومة الأمراض ووقت الإزهار وتحمل الإجهاد."
وختم شين ليو المؤلف المساهم والباحث في شركة BGI-Research قائلاً: "سلط أكثر من عقد من التعاون العلمي ومخرجات البحث (منذ 2013) الضوء على قيمة وأهمية التعاون العالمي. وستعمل سلسلة من دراسات الجينوم على تعزيز التحسينات في تربية الحمص مع توفير حلول لتعزيز المحاصيل الأخرى، ومعالجة تغير المناخ، وضمان الأمن الغذائي."
يمكنك الوصول إلى الدراسة من هنا: https://www.nature.com/articles/s41588-024-01760-4

Richard Li
BGI Group
email us here
Visit us on social media:
Facebook
X
LinkedIn