تلاش برای نجات درختان موز از خطر انقراض

درختان موز در سرتاسر جهان در معرض خطر ناشی از بیماری پاناما قرار گرفته‌اند و باید برای نجات آن‌ها چاره ای اندیشیده شود.

بیماری پاناما، عفونتی که گیاهان موز را مورد حمله قرار می‌دهد، در سرتاسر آسیا، استرالیا، خاورمیانه و آفریقا شیوع پیدا کرده است. تاثیرات ناشی از این بیماری بسیار زیاد بوده و فقط در فیلیپین ۴۰۰ میلیون دلار خسارت وارد کرده است. این بیماری نه‌تنها معیشت افرادی را که در صنعت ۴۴ میلیارد دلاری موز مشغول به کار هستند، تهدید می‌کند بلکه زندگی ۴۰۰ میلیون نفر در کشورهای درحال توسعه را که بخش قابل‌توجهی از انرژی آن‌ها ازطریق مصرف موز تأمین می‌شود، نیز در معرض خطر قرار می‌دهد.

بااین‌حال امیدهایی برای حل این مشکل وجود دارد. در تلاشی برای نجات موز و صنعتی که آن را پرورش می‌دهد، دانشمندان برای تولید گیاهان جدید مقاوم دربرابر بیماری پاناما باهم در رقابت هستند. اما شاید این بحران هشداری باشد در این‌باره که ما داریم غذای خود را با استفاده از روش‌های ناپایداری پرورش می‌دهیم و باید برای رسیدن به راه‌حلی پایدار، تغییرات اساسی‌تری ایجاد کنیم.

برای درک اینکه ما چگونه به اینجا رسیدیم، باید نگاهی به تاریخچه‌ی موز و به‌خصوص اواسط قرن گذشته بیندازیم؛ زمانی‌که بحرانی به طول چندین دهه موجب فروپاشی اقتصادی و فقیر شدن هزاران نفر شد: موزها خشکیدند. در آن زمان یک بیماری به نام بیماری پاناما یا فوزاریوم ویلت، تمام مزارع موز را در کشورهای آمریکای لاتین که کشورهای اصلی تولید‌کننده‌ی موز بودند، از بین برد. این رویداد یکی از مهم‌ترین صنایع این بخش از جهان را که ایالت‌هایی از آن حتی با عنوان جمهوری‌های موز شناخته می‌شدند (چون به‌وسیله‌ی شرکت‌هایی که این محصول را تولید می‌کردند، اداره می‌شدند)، با تهدیدی جدی مواجه کرد.

از آنجایی که موزهای تجاری همه ازلحاظ ژنتیکی یکسان هستند، اگر یکی از آن‌ها عفونی شود، نشان می‌دهد تمام دیگر درختان موز موجود در آن مزرعه نیز حساس بوده و درمعرض خطرند. این بدان معنا است که بیماری پاناما به‌آسانی می‌تواند در کل مزرعه و منطقه پراکنده شود. در بسیاری از مناطق، تمام درختان موز از بین رفتند.

این بیماری که هنوز راه درمانی برای آن پیدا نشده است، وقتی به مزرعه‌ای حمله کرد، دیگر راه برگشتی نخواهد داشت. در آن زمان، شرکت‌های تولید‌کننده‌ی موز مزارع جدیدی در جنگل‌های بارانی دست‌نخوره ایجاد کردند اما این عملیات تخریب‌گرانه فقط این حمله را به تعویق انداخت. به‌زودی این مناطق نیز آلوده شدند و کشت در آن‌ها غیرممکن شد. برآوردها متفاوت هستند اما خسارات ناشی از شیوع بیماری پاناما در آن زمان به‌حدود ۲/۳ میلیارد دلار رسید که معادل ۱۸/۲ میلیارد دلار امروزی است.

موز گروس میشل

موزهای گروس میشل

خوشبختانه شرکت‌های موز متوجه شدند که واریته‌ی دیگری از موز به نام کاوندیش (Cavendish) وجود دارد که برخلاف نوع گروس میشل که در آن زمان در آمریکای لاتین کشت می‌شد، دربرابر بیماری پاناما مقاوم است. در دهه‌ی ۱۹۵۰، مزارع گروس میشل (یا مایک بزرگ) به‌طور سیستماتیک پاکسازی شدند و با درختان کاوندیش جایگزین شدند. کاوندیش این صنعت را نجات داد و طی ۵ دهه در سرتاسر جهان گسترش پیدا کرد. امروزه، ۹۹ درصد از موزهای صادراتی و تقریبا نیمی از کل جمعیت درختان موز در سرتاسر جهان از واریته‌ی کاوندیش هستند. اما این قدرت اکنون تبدیل به بزرگ‌ترین نقطه ضعف صنعت موز شده است. بیماری پاناما برگشته است و این بار دیگر کاوندیش مقاوم نیست.

این سویه‌ی جدید بیماری درحال گسترش در سرتاسر جهان است و تنها هنوز به مزارع عظیم آمریکای مرکزی و کارائیب نرسیده است، فقط مسئله‌ی زمان مطرح است و بالاخره به آنجا هم خواهد رسید. اما تجربیاتی برای چگونگی مقابله با این مشکل وجود دارد. درواقع چگونگی حل بحران اخیر ممکن است در داستان آخرین شیوع بیماری پاناما پنهان باشد؛ جایی که پاسخ از جایی بعید آمد. نه جنگل‌های جنوب شرق آسیا یعنی جایی که موزها بومی آنجا بودند بلکه از خانه‌ای سلطنتی در دربی‌شایر که خانه‌ی سابق ویلیام کاوندیش، دوک ششم دونشایر که سیاستمداری علاقمند به باغبانی بود.

بیماری پاناما

بیماری پاناما

در سال ۱۸۲۶ کاوندیش، پسر جوان و علاقمندی را که فرزند یک کشاورز بود، به‌عنوان سرپرست باغ خود انتخاب کرد. او همان جوزف پاکستون معروف بود که از تجریبات خود درزمینه‌ی ساخت گلخانه‌های آزمایشی برای طراحی بنای مشهور کریستال پالاس در لندن بهره گرفت.

در میان انواع عجیب‌و‌غریب گیاهانی که پاکستون برای دوک جمع‌آوری کرد، یک گیاه کوتاه موز بود که آن را به قیمت ۱۰ پوند از مجموعه‌ی دورکینگ که متعلق به رابرت بارکلی بود خرید. رابرت نیز آن را از یک باغ گیاه‌شناسی در پامپلموسس در جزیره‌ی موریس گرفته بود. پاکستون این گیاه را قلمه زد و برای سه سال از آن نگه‌داری کرد تا زمانی‌که این گیاه درنهایت برای کاوندیش میوه داد.

کریستال پالاس

جوزف پاکستون، طراح بنای مشهور کریستال پالاس در لندن بود

موفقیت پاکستون در رابطه با این گیاه که او آن را موسا کاوندیشی نامید، مدال نقره‌ی انجمن باغبانی سلطنتی سال ۱۸۳۵ را برایش به ارمغان آورد. به‌دنبال کسب این موفقیت، فردی که مجموعه‌ی بارکلی را به او فروخته بود، ادعا کرد که قیمت این گیاه روی فاکتور درحقیقت ۱۰۰ پوند و نه ۱۰ پوند بوده است ولی پاکستون این تفاوت را پرداخت نکرد. پس از آن، گسترش کاوندیش به اقصی نقاط جهان آغاز شد.

موز دارای تاریخچه‌ی طولانی مهاجرت است. شواهد باستان‌شناسی نشان می‌دهند که این گیاه برای اولین‌بار در جنوب شرق آسیا و گینه‌ی نو در حداقل ۶۸۰۰ سال پیش کشت می‌شده و حدود ۶۰۰۰ سال پیش به سریلانکا و درحدود ۵۲۵۰ سال پیش به اوگاندا رسیده است. در پایان قرن ۱۵ و پس از آنکه اروپایی‌ها آغاز به عبور از اقیانوس اطلس کردند، موز نیز به‌سرعت همراه آن‌ها رفت و در سرتاسر مناطق گرمسیری و بخش‌های کارائیبی قاره‌ی آمریکا گسترش پیدا کرد.

اما عصر روشنفکری قرن ۱۸ موجب آغاز مرحله‌ی جدیدی از تکثیر واریته‌های موز جمع‌آوری‌شده در سفرها به‌وسیله‌ی گیاه‌شناسان آماتور و حرفه‌ای و نیز باغداران شد. بسیاری از آن‌ها زودتر به قلمروهای جدید وارد شدند زیرا این درختان را افراد مختلفی در باغ‌های گیاه‌شناسی و باغچه‌های شخصی خود کاشته بودند. پاکستون و جانشینانش این روند را ادامه دادند و نمونه‌های بسیاری از این موز را به افراد علاقمند دادند و به انتشار موز کاوندیش در سرتاسر جهان کمک کردند. این درختان راه خود را به جزایر قناری باز کردند؛ جایی که بعدا برای صادرات پرورش داده شدند. این نمونه‌ها به جامائیکا هم رسیدند و در سال ۱۸۸۴ در باغ‌های باث در سنت‌توماس کشت شدند.

جان ویلیامز، یک مبلغ مذهبی که به جزایر اقیانوس آرام سفر کرد نیز این گیاه را با هدف فراهم کردن غذای اهالی با خود به این منطقه برد. این نمونه‌ها ابتدا در سال ۱۸۳۸ در ساموآ کاشت شدند و سپس به تونگا، فیجی، تاهیتی، استرالیا و نیز خانه‌ی اولیه‌ی موز یعنی گینه‌ی نو نیز رسیدند. ویلیامز خودش این اتفاقات را ندید زیرا او در سال ۱۸۳۹ در نیوهبریدس (ٰوانواتوی امروزی) توسط بومیان جزیره که به او اعتماد نداشتند، خورده شد.

قتل عام جان ویلیامز

قتل عام جان ویلیامز

در همین حین، در اوایل قرن ۱۹ واریته‌ی گروس میشل به‌وسیله‌ی نیکولاس بائودین کاشف، نقشه‌بردار و طبیعت‌گرای فرانسوی از میانمار به باغ گیاه‌شناسی سنت‌پیری در مارتینیک (جزیزه‌ای در دریای کارائیب) برده شد. از آنجا، این گیاه در سال ۱۸۳۵ به‌وسیله‌ی گیاه‌شناسی به‌نام جین فرانسوا پوایت به جامائیکا برده شد و گیاهانی که در اوایل قرن ۲۰ برای ایجاد صنعت موز استفاده شدند، احتمالا از این نمونه منشا گرفتند.

ناهنجاری‌های مطلوب

نکته‌ی شگفت‌آور درمورد توزیع این گیاهان موز به دیگر بخش‌های جهان این است که آن‌ها عقیم هستند. موزهای وحشی پر از دانه‌های سخت و بزرگی بوده و به‌خوبی قابل خوردن نیستند اما موزهای پرورشی نمی‌توانند بذر تشکیل دهند. اما جدای از ایجاد محدودیت در پراکنش آن‌ها، این خصوصیت ژنتیکی همان چیزی است که موجب شده موز چنین محصول مطلوبی باشد و البته خصوصیتی که علت آسیب‌پذیری آن‌ها نیز است.

موزهای پرورشی تریپلوئید هستند یعنی از هر کروموزوم سه نسخه دارند. به‌همین خاطر تولیدمثل جنسی ندارند زیرا کروموزوم‌های آن‌ها نمی‌توانند برای تشکیل سلول جنسی مانند وضعیتی که در موجودات دیپلوئید رخ می‌دهد، به دو گروه مساوی تقسیم شوند. موجودات دیپلوئید که شامل انسان‌ها، بیشتر حیوانات و گیاهان زیادی می‌شوند، از هر کروموزوم دو نسخه دارند. تریپلوئیدهایی نظیر این گیاه زمانی به‌وجود می‌آیند که یک ناهنجاری در فرایند تشکیل سلول‌های جنسی در موجودات دیپلوئید رخ دهد. گاهی اوقات سلول‌هایی تولید می‌شوند که به‌جای اینکه یک سری کروموزوم داشته باشند، هر دو کپی کروموزوم‌ها را دارند. وقتی چنین سلولی با یک سلول جنسی طبیعی ترکیب شود، گیاه جدید از یکی از والدین دو سری و از دیگری یک سری کروموزوم دریافت می‌کند و به‌همین خاطر دیگر نمی‌تواند سلول‌های جنسی طبیعی تولید کند. در مورد موز، این گیاه می‌تواند میوه تولید کند ولی قادر به تولید بذر نیست.

روش تکثیر موز

تکثیر غیرجنسی موز با استفاده از قلمه و پاجوش انجام می‌شود

در نگاه اول، این موضوع ممکن است یک مشکل به‌نظر برسد اما گیاهان برای تکثیر خود به‌طور کامل به تولیدمثل جنسی متکی نیستند. همان‌طور که هر باغبانی می‌داند، گیاهان جدید می‌توانند از قلمه‌ها نیز تولید شوند و درختان موز معمولا با استفاده از ریزوم‌ها یا پاجوش‌های گیاه قبلی تکثیر می‌شوند.

مردم ماقبل تاریخ که موز را اهلی کردند، چیزی درمورد تعداد کروموزوم‌ها نمی‌دانستند. اما تقریبا تمام واریته‌های مختلفی که آن‌ها پرورش دادند، تریپلوئید بوده‌اند. بنابراین آن‌ها این نمونه‌ها را بر انواع وحشی و دانه‌‌دارشان ترجیح دادند و به کشت آن‌ها مشغول شدند. این مسئله هم دارای نتایج مطلوب و هم دارای پیامدهای نامطلوبی است.

گیاهان حاصل از قلمه، کلون‌های یکدیگر بوده و ازلحاظ ٰژنتیکی یکسان هستند. این امر موجب می‌شود تغییرپذیری و شانس از معادله حذف شود. آشکار است که ما فقط نسخه‌هایی از درختان را که به‌نظرمان قوی‌تر هستند و میوه‌های بهتری تولید می‌کنند، می‌کاریم و تمام درختان جدید دقیقا شبیه همان درختی خواهند بود که از آن قلمه گرفته‌ایم. این امر از دیدگاه تولید صنعتی بسیار مناسب است زیرا میوه‌ها یکدست بوده و اگر ما آن‌ها را به‌طور مشابه برداشت و تیمار کنیم، همه در یک‌ زمان می‌رسند و آماده‌ی مصرف می‌شوند. متاسفانه این موضوع ازنظر عوامل بیماری‌زای آن‌ها نیز عالی است زیرا اگر بیماری بتواند در یکی از درختان جایی پیدا کند، به‌خاطر تشابه ژنتیکی، درختان همسایه نیز آسیب‌پذیر هستند و این می‌تواند بیماری را در کل مزرعه منتشر کند؛ اتفاقی که در حال حاضر رخ داده است.

بازگشت پاناما

بیماری پاناما برای اولین‌بار در سال ۱۸۷۴ در استرالیا دیده شد. ابتدا رشد برگ‌های درختان موز متوقف شد، سپس برگ‌ها خمیده و پژمرده شدند و درنهایت درختان به‌کلی خشک شده و از بین رفتند. در سال ۱۸۹۰ بیماری در کشور هم‌نام آن یعنی پاناما دیده شد و طی ۳۰ سال بعد به بیشتر کشورهای حوزه‌ی دریای کارائیب و آمریکای مرکزی هجوم برد. مدتی زمان برد تا علت این بیماری شناسایی شود، اما بالاخره در سال ۱۹۱۰ مشخص شد که عامل بیماری قارچ فوزاریوم اکسیسپوروم کوبنس یا به اختصار Foc است.

علت مرگ این گیاهان این بود که کانال‌هایی که آب و مواد معدنی را از ریشه به برگ‌ها می‌رساندند، مسدود می‌شدند. در ابتدا تصور می‌شد که این مجاری به‌وسیله‌ی خود قارچ گرفته می‌شوند ولی اکنون ما می‌دانیم که گیاه احتمالا در تلاشی بیهوده در جهت توقف پراکنش قارچ، این مسیرها را می‌بندد.

بیماری پاناما

ساقه‌ی درخت موزی که دچار بیماری پاناما شده است

ما همچنین می‌دانیم که Foc ازطریق خاک آلوده منتشر می‌شود. ذره‌ای از خاک آلوده می‌تواند بیماری را به یک مزرعه‌ی جدید ببرد؛ جایی که این عفونت برای دهه‌ها باقی می‌ماند و هیچ نوع ماده‌ی شیمیایی نیز روی آن تاثیری ندارد. این وضعیت صنعت موز در دهه‌ی ۱۹۵۰ بود، زمانی‌که مزارع گروس میشل در سرتاسر جهان مورد حمله‌ی آن قرار گرفت و ویران شد.

موز کاوندیش نیاز به حفاظت بیشتری دارد و درمقایسه با گروس میشل کوچک‌تر است؛ ضمن اینکه طعم موز گروس میشل بهتر از طعم موز کاوندیش است. اما باتوجه‌به مصونیت ظاهری دربرابر Foc، صنعت موز چاره‌ای نداشت به‌جز اینکه این گیاه را جایگزین کند. برای مدتی، به‌نظر می‌رسید که موز نجات پیدا کرده است. اما در اواخر دهه‌ی ۱۹۶۰ شیوع دیگری از بیماری پاناما در کشور تایوان دیده شد که این بار در مزارع کاوندیش اتفاق افتاده بود. تا اوایل دهه‌ی ۲۰۰۰، تنها حدود ۶۰۰۰ هکتار از مزارع موز تایوان که قبل از آن حدود ۵۰۰۰۰ هکتار بود، باقی ماند.

فوزاریوم اکسیسپوروم

قارچ فوزاریوم اکسیسپوروم

چنین موقعیت گیج‌کننده‌ای ناشی از این حقیقت بود که همان‌طور که موز واریته‌های مختلفی دارد، Foc نیز انواع مختلفی دارد. درختان گروس میشل به‌وسیله‌ی نوعی از این قارچ که به آن نژاد یک (Race 1) می‌گویند، عفونی شده بودند. اما سویه‌ای که در تایوان دیده شد، نژاد گرمسیری ۴ یا TR4 بود. این قارچ می‌تواند نه‌تنها گروس میشل بلکه موزهای کاوندیش و حدود ۸۰ درصد از واریته‌های پرورشی را بیمار کند.

اکنون دوباره این صنعت با یک فاجعه رو‌به‌رو شده است. این بار برای نجات آن‌ها چه باید کرد؟

آسان‌ترین پاسخ قرنطینه است. یکی از دلایل مهم همه‌گیر شدن این بیماری در قرن ۲۰ این بود که به‌موقع اقداماتی درجهت پیشگیری از انتشار این بیماری انجام نشد. حتی اگر وسعت مشکل پیش‌آمده در تایوان زودتر تشخیص داده می‌شد، شاید این اندازه خسارت به مزارع موز این کشور وارد نمی‌شد. اما ظاهرا مقاومت گیاهان کاوندیش نسبت‌به نژاد یک موجب آسودگی خاطر مزرعه‌داران شده بود تا اینکه ناگهان همه‌گیری بیماری از کنترل خارج شد.

آیا ما می‌توانیم با ممانعت از رسیدن مواد گیاهی و خاک آلوده به مناطق جدید، از شیوع این بیماری جلوگیری کنیم؟ انجام این کار آسان نیست. Foc می‌تواند در مقادیر کمی از خاک موجود در چرخ‌های یک وسیله‌ی نقلیه یا کفش انسان پنهان شود. مردم، ماشین‌آلات و هر چیزی دیگری که وارد مزارع می‌شود، باید به‌شدت کنترل شوند.

تصور کنید که فعالیت‌های کشاورزی مرتبط بدون حضور افراد و وسایل غیرضروری و ضدعفونی افراد و وسایلی که لازم است به مزرعه وارد ‌شوند، انجام شود. این روش برای مدتی برای استرالیا که دارای قوانین بسیار سختگیرانه‌ای برای جلوگیری از ورود خاک خارجی به کشورش است، نتیجه‌بخش بود اما حتی در اینجا نیز بالاخره در سال ۲۰۱۵ سد دفاعی شکسته شد. همیشه نقاط لغزش و مردمی که قوانین را نادیده می‌گیرند، وجود دارد. در بسیاری از مناطق گیاهان موز حفاظت‌نشده‌ای هستند که به‌طور وحشی یا در روستاها رشد می‌کنند و اگر این‌ها عفونی شوند، می‌توانند به‌عنوان مسیرهای انتقال بیماری به مزارع دیگر عمل کنند. قرنطینه ممکن است از سرعت پیشروی TR4 بکاهد ولی در بلند‌مدت ما واقعا نیاز به موزی داریم که دربرابر این قارچ مقاوم باشد.

در اینجا طبیعت تریپلوئید موز یک ویژگی نامطلوب به‌شمار می‌رود. براساس روش سنتی اصلاح ژنتیکی گیاهان، واریته‌های جدید محصولات کشاورزی با تلاقی مداوم گیاهانی که دارای ویژگی‌ها مطلوب هستند تا زمانی‌که تمام خصوصیات در یک واریته درکنار هم قرار‌ گیرند، تولید می‌شود. برای مثال، تلاقی گیاهی که تولید بالایی دارد، با گیاه دیگری که دربرابر بیماری مقاوم است. اما گیاهان حاصل از تلاقی موزهای اهلی بذری تولید نمی‌کنند و بنابراین راهی برای ادامه‌ی کار وجود ندارد.

موز وحشی و موز اهلی

موزهای اهلی بی‌دانه هستند ولی موزهای وحشی دانه دارند

خوشبختانه اصلاح ژنتیکی راه‌های دیگری را نیز برای انتقال خصوصیات مطلوب گیاهان (و دیگر ارگانیسم‌ها) معرفی کرده است. پژوهشران استرالیایی دریافتند که افزودن دو ژن مختلف به کد ژنتیکی موز کاوندیش می‌تواند از این گیاه دربرابر TR4 محافظت کند. اولین ژن از یک موز وحشی مقاوم به TR4 گرفته می‌شود و یکی از اعضای خانواده‌ی بزرگی از ژن‌هاست که بیماری‌های مهاجم را تشخیص می‌دهند و به کمک آن‌ها گیاه می‌تواند از خود محافظت کند. ژن دوم نیز از یک منبع بعیدتر آمد: کرم‌های نماتود. مواردی وجود دارد که ارگانیسم برخی از سلول‌های خود را قربانی می‌کند. یک نمونه‌ی نمایشی زمانی است که به‌خاطر زمستان، درخت برگ‌های خود را از دست می‌دهد. اما این فرایند در مسیر توسعه‌ی ما انسان‌ها نیز اتفاق می‌افتد. در دوران جنینی، انگشتان شما از ضمایم باله‌مانندی رشد می‌کنند و برخی از سلول‌ها برای اینکه انگشت‌ها بتوانند از هم جدا شوند، خود می‌میرند. ژن نماتود مانع از اتفاق افتادن این فرایند در گیاه می‌شود. این روش اگرچه راه عجیبی برای حفاظت از گیاه به‌نظر می‌رسد ولی در گیاه موز و در مقابله با TR4 مؤثر بوده زیرا همان‌طور که پیش‌تر دیدیم، قارچ مهاجم ممکن است از این فرایند به‌نفع خود استفاده کند و از پیام‌رسان‌های شیمیایی گیاه برای برنامه‌ریزی مرگ خود گیاه استفاده کند. ژن نماتود احتمالا این سیگنال‌ها را مهار می‌کند. با استفاده از این روش می‌توانیم به خوردن موزی که به آن عادت داریم، ادامه دهیم و اگر این روش اثربخش بود، حتی موزهای خوشمزه‌تر گروس میشل را نیز به مزارع برگردانیم.

اما این موزهای مقاوم کاوندیش اکنون دیگر گیاهانی دستکاری‌شده‌ی ژنتیکی (GM) یا تراریخته هستند. مردم بسیاری از کشورها به مصرف غذاهای تراریخته عادت کرده‌اند اما اروپا که دارای سختگیرانه‌ترین مقررات مرتبط با این نوع غذاهاست، با این موضوع مشکل دارد. شاید قانون‌گذاران اروپایی در این رابطه بتوانند یک استثنا قائل شوند اما شاید ما نیاز به راه‌حل دیگری نیز داشته باشیم.

ریاضیات کروموزوم

یک روش دیگر می‌تواند تولید مجدد و از پایه‌ی گیاهان تریپلوئید بی‌دانه باشد. هنگام اهلی کردن موز، انتخاب درختان کمیابی که میوه‌ی بدون دانه تولید می‌کردند، احتمالا فرایند آهسته‌ای بوده است اما اکنون که ما این فرایند را درک کرده‌ایم، می‌توانیم بسیار راحت‌تر گیاهان تریپلوئید خود را تولید کنیم. این کار معمولا با استفاده از گیاهانی که دارای چهار نسخه از هر کروموزوم هستند، یعنی گیاهان تتراپلوئید انجام می‌شود. این گیاهان اغلب سریع‌تر رشد کرده و گیاهان قوی‌تری تولید می‌کنند که می‌توانند بهتر از خویشاوندان تریپلوئید خود تنش را تحمل کنند (در بسیاری از محصولات کشاورزی حاضر، شمار کروموزوم‌های افزایش یافته است).

اما این نوع گیاهان به‌خصوص ازنظر اصلاح ژنتیکی گیاهان نیز مفید هستند زیرا سلول‌های جنسی آن‌ها دو نسخه از هر کروموزوم خواهد داشت. هنگامی که شما یک گیاه تتراپلوئید (با دو نسخه از هر کروموزوم در هر سلول جنسی) را با یک گیاه دیپلوئید طبیعی (با تنها یک کپی از هر کروموزوم در سلول جنسی) تلاقی می‌دهید، می‌توانید یک گیاه تریپلوئید تولید کنید. یک گیاه تریپلوئید قادر به تولید سلول جنسی نیست بنابراین اگر این گیاه یک موز باشد، میوه‌های آن بدون دانه خواهند بود.

مزارع موز

مزارع موز در تنریف

همین نتیجه را می‌توان با طراحی یک تلاقی نابارور بین گونه‌ها و قرار دادن سلول‌ها در معرض مواد شیمیایی که موجب می‌شوند کروموزوم‌ها دوبرابر شده و تبدیل به گیاه تتراپلوئید شوند، به‌دست آورد. با استفاده از این روش، یک آمیخته‌ی قدرتمند از گندم و چاودار تولید شده است که به آن تریتیکاله (چاودم) می‌گویند.

در برخی از برنامه‌های اصلاحی، گیاهان تتراپلوئیدی ازطریق تلاقی واریته‌های تریپلوئید و دیپلوئید تولید شده است ولی موفقیت این کار بستگی به حوادث ژنتیکی کمیابی دارد و بنابراین زمان و کار زیادی می‌برد. راه سریع‌تر این است که کروموزوم‌ها را با استفاده از یک ماده‌ی شیمیایی که کلشی‌سین نام دارد، دوبرابر کنیم. با استفاه از این رویکردها ما اکنون دارای انواعی از موزهای آمیخته‌ی سنتزی تتراپلوئید هستیم و ثابت شده که برخی از آن‌ها دربرابر TR4 مقاوم هستند. این گیاهان محصولات تجاری مناسبی نیستند زیرا بارور هستند و موزهایی پر از بذر تولید می‌کنند. اما می‌توان آن‌ها را با هم تلاقی داد تا صفات مطلوب درکنار هم قرار گیرند و در ادامه آن‌ها را با گیاهان دیپلوئید معمولی تلاقی داد تا نسل جدیدی از موزهای تریپلوئید بدون دانه تولید شود. با این رویکرد چندین آمیخته‌ی جدید دارای مقاومت دربرابر TR4 تولید شده اما تاکنون هیچ‌کدام از آن‌ها دارای یکنواختی محصول و طعم مطلوب کاوندیش نبوده است.

پژوهشگران با استفاده از یک روش بنیادی‌تر نیز برای تکامل گیاهان مقاوم به TR4 تلاش کرده‌اند. گیاهان کاوندیش کلون هستند ولی کد ژنتیکی آن‌ها می‌تواند با گذشت زمان به‌علت تجمع جهش‌ها و تغییراتی که در نحوه‌ی خواندن DNA پیش می‌آید، اندکی تغییر کند. گروهی از پژوهشگران در کشور تایوان گیاهچه‌های موز کاوندیش را در معرض خاک آلوده به TR4 قرار دادند و گیاهانی را که مقاومت بیشتری داشتند، انتخاب کردند و از این گیاهان برای دور بعدی آزمایش استفاده کردند. از هر ۱۰ هزار گیاه تنها دو سه مورد نسبتا بهتر از سایر بود ولی پس از چندین دور تکرار، لاینی از کاوندیش ایجاد شد که نسبتا دربرابر TR4 مقاوم است.

اما باید دانست که هیچ‌کدام از این روش‌ها چاره‌ی شیوه کشت ناپایداری که ما در پیش گرفته‌ایم، نیست. آن‌ها ممکن است راه چاره‌هایی برای پایین نگه داشتن قیمت‌ها و تولید میوه‌های یک‌دست و خوشمزه ارائه دهند اما حتی اگر راه‌حلی برای TR4 داشته باشند، چه‌مدت طول می‌کشد تا بیماری بعدی از راه برسد و همین اتفاق تکرار شود؟

شاید نیاز باشد که ما از واریته‌های بیشتری از موز استفاده کنیم و آن‌ها را در کشت متناوب یا درکنار محصولات کشاورزی دیگر خود پرورش دهیم. از این راه، یک عفونت نمی‌تواند پوشش پیوسته‌ای از میزبان‌های حساس پیدا کند و سریعا منتشر شود.

همچنین شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد برخی از محصولات کشاورزی دیگر می‌توانند از موز دربرابر TR4 محافظت کنند. نتایج یک مطالعه نشان داده است که وقتی موزها در زمینی کشت می شدند که قبل از آن پیازچه‌ی چینی در آن پرورش داده شده بود، می‌توانستند به‌طور قابل‌توجهی دربرابر عفونت TR4 موجود در خاک مقاومت کنند. ظاهرا پیازچه‌های چینی مواد شیمیایی آزاد می‌کنند که موجب مرگ قارچ‌ها می‌شود. کاساوا نیز مزارع را از آلودگی TR4 پاکسازی می‌کند، احتمالا به‌خاطر مواد ضدقارچی که به‌وسیله‌ی خود کاساوا و نیز از میکروارگانیسم‌های همبسته با ریشه‌های آن آزاد می‌شود.

در حال حاضر سیستم پرورش موز کاوندیش نیز همچون بسیاری از محصولات کشاورزی دیگر از حالت تک‌کِشتی و یکنواختی ژنتیکی رنج می‌برد. شاید لازم باشد ما درنهایت آمادگی پذیرش غذاهای دارای استاندارد کمتر و کمی‌گران‌تر را به‌منظور گسترش کشاورزی کم‌تراکم‌تر و متنوع‌تر داشته باشیم. شاید وقتی موزی را پوست می‌گیرید، مطمئن نباشید که چه مزه‌ای خواهد داشت ولی درعوض سیستم غذایی پایدارتری به‌وجود خواهد آمد که هرچند سال یک‌بار دچار یک بحران نمی‌شود.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید