ارتقای کیفیت و بازدهی پنبه با ژن های غیربومی

بازدهی کشت پنبه با کیفیت الیاف رابطه عکس دارد. به طور کلی افزایش بازدهی منجر به کاهش کیفیت الیاف می شود. پنگ چی از محققین دانشگاه جورجیا معتقد است این مسئله یکی از مهم ترین چالش هایی است که پنبه کاران با آن دست و پنجه نرم می کنند.

چی و همکارانش برای حل مشکل مذکور سعی دارند که از ترکیب ژن های غیربومی استفاده کنند. تحقیقات این گروه نشان می دهد که استفاده از ژن های غیربومی می تواند به بهبود کیفیت الیاف و حفظ میزان بازدهی کمک کند.

چی و همکاران، مطالعات خود را بر ترکیب ارقام سیلند متمرکز کرده اند. در بین گونه های مختلف سیلند، دو نوع سی آیلند و آپلند بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. سی آیلند که با نام پیما نیز شناخته می شود به گونه Gossypium barbadense تعلق دارد. نخ حاصل از پنبه سی آیلند به عنوان باکیفیت ترین نخ پنبه ای شناخته می شود که این امر ناشی از الیاف بلند، محکم و خوب سی آیلند است.

حدود 97 درصد از پنبه های آمریکایی، آپلند هستند. پنبه آپلند به گونه Gossypium hirsutum تعلق دارد. آپلند دارای بیشترین بازدهی است اما در مقایسه با پیما کیفیت پایین تری دارد. چی در این مورد عنوان کرد: چالش پیشرو، انتقال کیفیت الیاف پیما به آپلند است.

پیما و آپلند به دو گونه مختلف تعلق دارند. بنابراین یک سری تفاوت ژنتیکی بین آنها وجود دارد. این تفاوت ها می توانند منجر به ایجاد ناهنجاری های ژنتیکی در حین پرورش پنبه و بعد از آن شوند. در سال های 1930 تا 1940، وزارت کشاورزی ایالات متحده موفق به پرورش پنبه آپلند با گونه های سی آیلند شد.

پنبه حاصل از این مطالعه، ظاهری شبیه به آپلند با کیفیت بهتر بود. در نهایت یک جفت از ارقام سیلند تجاری شد و در دهه 1950 در بعضی از نواحی آمریکا کشت شد. چی در این مورد گفت: به هر حال جزئیات ژنتیکی گونه های سیلند ناشناخته باقی ماند.

تا به حال، چی و همکارانش موفق به ایجاد یک نقشه ژنتیکی برای دو نوع از ارقام سیلند شده اند. آنها متوجه شده اند که کیفیت فوق العاده پنبه سیلند ناشی از ژن پنبه سی آیلند است. طول الیاف یکی از فاکتورهای موثر بر کیفیت پنبه است. محققین دریافته اند که دو سوم ژنتیک موثر بر طول الیاف سیلند به ژن سی آیلند بستگی دارد.

چی در ادامه افزود: جزئیات ژنتیکی به دست آمده به ما کمک خواهد کرد که درک بهتری از ترکیب گونه های مختلف داشته باشیم. حالا می دانیم که کیفیت الیاف تحت کنترل کدام ژن است؛ پس برای بهبود کیفیت می دانیم که باید از چه چیزی استفاده کنیم.

همچنین می توانیم ژن های مختلف را به بهترین نحو ممکن ترکیب کنیم تا بیشترین کیفیت ممکن را به دست بیاوریم.بهبود کیفیت پنبه به تجارت جهانی نیز کمک خواهد کرد. آمار نشان می دهد که ارتقای کیفیت پنبه منجر به رشد 12 میلیارد دلاری درآمد بازار صادرات و واردات پنبه می شود. ایالات متحده بزرگ ترین صادرکننده پنبه در جهان است.

علاوه بر بهبود کیفیت الیاف، ترکیب پیما و آپلند می تواند مزایای دیگری نیز داشته باشد. چی در این مورد گفت: پنبه آپلند از یک خانواده کوچک خودرو گرفته شده است. انتخاب برخی از فاکتورهای خاص در گذشته منجر به غفلت از سایر خصوصیات گونه ها شده است.

با توجه به تنوع کم ژن ها، پنبه کاران تنها به پرورش چند گونه خودرو و جنگلی مانند پیما می پردازند. چی و همکاران در پی کشف ژن هایی هستند که می تواند پیام آور خواصی چون کیفیت بالا باشند. آنها همچنین به سایر فاکتورهای موثر مانند تحمل خشکی و مقاومت در برابر آفات نیز توجه می کنند.

اثرات مثبت ژن پنبه پیما با علائم مولکولی برچسب زده شده اند. این علائم راه را برای پنبه کاران هموار می کنند تا با اطلاع از شرایط ژنتیکی اقدام به کشت کنند. حالا پنبه کاران با استفاده از این راهنمای ژنتیکی می توانند به کشت ارقام جدید فکر کنند. به عنوان مثال می توانند روی ژن هایی تمرکز کنند که کیفیت را بهبود می دهند و در عین حال منجر به حفظ یا حتی افزایش بازدهی می شوند.

محققین با توجه به اطلاعاتی که از مطالعه ژنتیک گونه ها به دست آورده اند؛ در حال آزمایش روی مجموعه کوچکی از بخش های ژنتیکی پیما هستند. چی در پایان گفت: می خواهیم ثابت کنیم که ترکیب ژن ها، اثرات متنوعی در پی دارد. نتیجه مطالعات ما تأثیری شگرف بر کشت پنبه در سراسر کمربند پنبه دنیا (واقع در آمریکا) خواهد گذاشو بهبود کیفیت پنبه می تواند سود 12 میلیارد دلاری را برای ایالات متحده به همراه بیاورد.