عرض مصدر نبات معدل وراثيا

تُهندَس النباتات المُعدًّلة وراثيًا من أجل [[بحث علمي|البحث العلمي]] لإنتاج ألوان جديدة في النباتات والحصول على اللقاحات وتطوير محاصيل مُحسَّنة. توجد الكثير من الخلايا النباتية متعددة القدرة (التمايزية)، وهذا يعني أن الخلية الواحدة تعطي نباتًا ناضجًا يمكن زراعته ويشكل بعدها في ظل الظروف المناسبة نباتًا جديدًا. يمكن الاستفادة من هذه المقدرة في الهندسة الوراثية، فيمكن عن طريق اختيار الخلايا التي تحولت (انتقل إليها المحُتوى الوراثي المراد إضافته) بنجاح في نبات بالغ زراعة النبات الجديد الذي يحتوي على المحتوى الوراثي المُعدل للخلية الأم في كل خلية من خلاياه من خلال عملية تُدعى زراعة [[نسيج حيوي|الأنسجة]].<ref name=":9">{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Walter|مؤلف6-الأخير=Alberts|صحيفة=Molecular Biology of the Cell|مسار=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26818/|عنوان=Studying Gene Expression and Function|تاريخ=2002|name-list-format=vanc|مؤلف6-الأول=Bruce|مؤلف5-الأول=Alexander|الأول=Peter|مؤلف5-الأخير=Johnson|مؤلف4-الأول=Julian|مؤلف4-الأخير=Lewis|مؤلف3-الأول=Martin|مؤلف3-الأخير=Raff|مؤلف2-الأول=Keith|مؤلف2-الأخير=Roberts|إصدار=4th| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200102093530/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26818/ | تاريخ أرشيف = 2 يناير 2020 }}</ref>

== الأبحاث ==
حصل جزء كبير من التقدم الذي حصل في مجال الهندسة الوراثية نتيجة التجارب التي أُجريت على التبغ. نشأ التقدم الكبير في مجال زراعة الأنسجة والمعرفة للآليات الخلوية النباتية لمدى واسع من النباتات من الأنظمة التي طُوِّرَت في التبغ، الذي كان أول نبات يهندَس وراثيًّا، ويعتبر نموذجًا حيًا ليس فقط لمجال الهندسة الوراثية بل لمجموعة واسعة من الميادين الأخرى. على هذا النحو، فوسائل وإجراءات نقل المورثات مستقرة بصورة مناسبة، ما يجعلها من أسهل الطرائق لتحوير النباتات. يوجد نموذج رئيسي آخر وهو نبات رشاد أذن الفأر (الاسم العلمي: Arabidopsis thaliana). نظرًا إلى قصر طول الجين الذي يمتلكه ودورة حياته القصيرة، يمكن إجراء التعديل الوراثي عليه بسهولة، ويحوي العديد من المورثات المشتركة مع أنواع المحاصيل المهمة. كان أول نبات يُعرف فيه التسلسل النوكليوتيدي لمادته الوراثية، وفيه مصادر معلومات حيوية وفيرة يمكن نقلها ببساطة عبر غمس زهرة في محلول بكتريا Agrobacterium المحوَّل.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Ganapathi TR, Suprasanna P, Rao PS, Bapat VA|تاريخ=2004|عنوان=Tobacco (Nicotiana tabacum L.) — A Model System for Tissue Culture Interventions and Genetic Engineering|مسار=|صحيفة=Indian Journal of Biotechnology|المجلد=3|صفحات=171–184}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Koszowski B, Goniewicz ML, Czogała J, Sobczak A|عنوان=Genetycznie modyfikowany tytoń – szansa czy zagrozenie dla palaczy?|عنوان مترجم=Genetically modified tobacco--chance or threat for smokers?|لغة=Polish|صحيفة=Przeglad Lekarski|المجلد=64|العدد=10|صفحات=908–12|تاريخ=2007|pmid=18409340|مسار=http://wple.net/plek/numery_2007/numer-10-2007/908-912-koszowskigoniewicz-czogala.pdf| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20130123185008/http://www.wple.net/plek/numery_2007/numer-10-2007/908-912-koszowskigoniewicz-czogala.pdf | تاريخ أرشيف = 23 يناير 2013 }}</ref><ref>{{استشهاد بكتاب|مسار=https://archive.org/details/transgenichortic0000unse|عنوان=Transgenic Horticultural Crops: Challenges and Opportunities|الأخير=Mou|الأول=Beiquan|مؤلف2-الأخير=Scorza|مؤلف2-الأول=Ralph|name-list-format=vanc|تاريخ=2011-06-15|ناشر=CRC Press|isbn=978-1-4200-9379-7|مكان=|صفحات=[https://archive.org/details/transgenichortic0000unse/page/104 104]}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Gepstein S, Horwitz BA|عنوان=The impact of Arabidopsis research on plant biotechnology|صحيفة=Biotechnology Advances|المجلد=13|العدد=3|صفحات=403–14|تاريخ=1995|pmid=14536094|doi=10.1016/0734-9750(95)02003-L}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Holland CK, Jez JM|عنوان=Arabidopsis: the original plant chassis organism|صحيفة=Plant Cell Reports|المجلد=37|العدد=10|صفحات=1359–1366|تاريخ=October 2018|pmid=29663032|doi=10.1007/s00299-018-2286-5}}</ref>

في الأبحاث، تُهندس [[نبات|النباتات]] وراثيًا للمساعدة في استكشاف وظائف مورثات معينة. أبسط طريقة لذلك هي إزالة المورثة وملاحظة النمط الظاهري الناتج بالمقارنة مع النمط البري. من المحتمل أن يكون أي تغير نتيجة لغياب تلك المورثة. على عكس عملية التطفير، تتيح الهندسة الوراثية إزالة المورثة المستهدفة من دون إحداث تغيير للمورثات الأخرى في الكائن الحي. يقتصر ظهور تعبير بعض المورثات على أنسجة معينة، بذلك يمكن أن تُثبت المورثات المخبِرة مثل المورثة (GUS) إلى المورثة المستهدفة مما يسمح تحديد موقعها. من الطرائق الأخرى لاختبار مورثة معينة تغييرها بشكل طفيف، ثم إعادتها إلى النبات وملاحظة إن كانت ما زالت تملك نفس التأثير على النمط الظاهري. تتضمن الاستراتيجيات الأخرى تثبيت المورثة على محرض قوي وملاحظة ما يحدث عندما يُعبر عنها بشكل زائد، مجبرين حدوث التعبير عن المورثة في موقع مختلف أو في مراحل تطورية مختلفة.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Jefferson RA, Kavanagh TA, Bevan MW|عنوان=GUS fusions: beta-glucuronidase as a sensitive and versatile gene fusion marker in higher plants|صحيفة=The EMBO Journal|المجلد=6|العدد=13|صفحات=3901–7|تاريخ=December 1987|pmid=3327686|pmc=553867|doi=10.1002/j.1460-2075.1987.tb02730.x}}</ref>

== نباتات الزينة ==
بعض النباتات المعدلة وراثيًا هي نباتات زينة. تُعدل وراثيًا لتغيير اللون أو الرائحة أو شكل الزهرة أو شكل النبات. كان تغيير اللون أول تعديل أُجري على نباتات الزينة التجارية المعدلة وراثيًا. أُطلِق القرنفل المُعدل وراثيًا في عام 1997، وأُطلقت الوردة الزرقاء في عام 2004 وهي أكثر الكائنات المعدلة وراثيًا شعبية. تُباع الورود في اليابان والولايات المتحدة وكندا. من بين نباتات الزينة المعدلة وراثيًا الأخرى [[أقحوان|الأقحوان]] والبيتونيا (التبغية). بالإضافة إلى زيادة القيمة الجمالية، توجَد خطط لتطوير نباتات زينة تستهلك كمية أقل من الماء أو مقاومة للحرارة المنخفضة وهذا ما سيسمح لها بالنمو خارج بيئاتها الطبيعية.<ref name=":10">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/47/default.asp
| عنوان = Biotechnology in Ornamental Plants - Pocket K
| موقع = www.isaaa.org
| تاريخ الوصول = 2018-12-17
|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20181218054500/http://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/47/default.asp|تاريخ أرشيف=2018-12-18| وصلة مكسورة = yes }}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Chandler SF, Sanchez C|عنوان=Genetic modification; the development of transgenic ornamental plant varieties|صحيفة=Plant Biotechnology Journal|المجلد=10|العدد=8|صفحات=891–903|تاريخ=October 2012|pmid=22537268|doi=10.1111/j.1467-7652.2012.00693.x}}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.popsci.com/science/article/2011-09/suntory-creates-mythical-blue-or-um-lavender-ish-rose/
| عنوان = Suntory Creates Mythical Blue (Or, Um, Lavender-ish) Rose
| تاريخ = 15 September 2011
| عمل = Popular Science
| الأخير = Nosowitz
| الأول = Dan
| name-list-format = vanc
| تاريخ الوصول = 30 August 2012
|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20170525042808/http://www.popsci.com/science/article/2011-09/suntory-creates-mythical-blue-or-um-lavender-ish-rose|تاريخ أرشيف=2017-05-25}}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.japantimes.co.jp/text/nb20110916a5.html
| عنوان = Suntory to sell blue roses overseas
| تاريخ = 11 September 2011
| عمل = The Japan Times
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20121122063637/http://www.japantimes.co.jp/text/nb20110916a5.html
| تاريخ أرشيف = 22 November 2012
| حالة المسار = dead
| تاريخ الوصول = 30 August 2012
}}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.wired.com/2011/09/blue-roses-for-sale/
| عنوان = World's First 'Blue' Rose Soon Available in U.S
| تاريخ = 14 September 2011
| موقع = Wired
|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20140317074150/http://www.wired.com:80/wiredscience/2011/09/blue-roses-for-sale|تاريخ أرشيف=2014-03-17}}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.biooekonomie-bw.de/en/articles/news/green-genetic-engineering-now-conquers-the-ornamental-plant-market-as-well
| عنوان = Green genetic engineering now conquers the ornamental plant market as well
| موقع = www.biooekonomie-bw.de
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2018-12-17
|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20190403222831/https://www.biooekonomie-bw.de/en/articles/news/green-genetic-engineering-now-conquers-the-ornamental-plant-market-as-well/|تاريخ أرشيف=2019-04-03}}</ref>

== حفظ الأنواع ==
كان الهدف من إجراء التعديل الوراثي على بعض الأنواع النباتية المهددة بالانقراض هو أن تصبح مقاومة للنباتات الغازية والآفات، مثل حفار ساق المران الزمردي في أمريكا الشمالية ومرض ذبول الدلب الفطري (الاسم العلمي:Ceratocystis platani) على أشجار الدلب في أوروبا. دمر فيروس التبقع الحلقي على البابايا (PRSV) أشجار البابايا في [[هاواي]] في القرن العشرين إلى أن أُدخلَت صفة المقاومة المستمدة من العامل الممرض على نباتات البابايا المعدلة وراثيًا. مع ذلك، يبقى إجراء التعديل الوراثي على النباتات لأغراض الحفظ منطويًا على المخاطرة. يوجد قلق خاص من ألا تبقى الأنواع المعدلة وراثيًا شبيهة بالأنواع الأصلية بشكل كافٍ يسمح لنا بالقول إننا عملنا حقًا على حفظ الأنواع الأصلية. قد تكون الأنواع المُعدلة وراثيًا مختلفةً وراثيًا كفايةً لاعتبارها أنواعًا جديدة، وبذلك تقل قيمة الحفظ الحيوي بالاعتماد على التعديل الوراثي.<ref name=":0">{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Adams JM, Piovesan G, Strauss S, Brown S|تاريخ=2002-08-01|عنوان=The Case for Genetic Engineering of Native and Landscape Trees against Introduced Pests and Diseases|مسار=https://archive.org/details/sim_conservation-biology_2002-08_16_4/page/874|صحيفة=Conservation Biology|لغة=en|المجلد=16|العدد=4|صفحات=874–79|doi=10.1046/j.1523-1739.2002.00523.x}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Tripathi S, Suzuki J, Gonsalves D|عنوان=Development of genetically engineered resistant papaya for papaya ringspot virus in a timely manner: a comprehensive and successful approach|صحيفة=Methods in Molecular Biology|المجلد=354|صفحات=197–240|تاريخ=2007|pmid=17172756|doi=10.1385/1-59259-966-4:197|isbn=978-1-59259-966-0}}</ref>

== المحاصيل ==
بشكل عام، المحاصيل المُعدلَة وراثيًا هي نباتات مُعدلة وراثيًا تُستخدم في الزراعة. كان الهدف من الجيل الأول من المحاصيل المعدلة وراثيًا الحصول على الغذاء للإنسان أو الحيوان وإعطاء المحاصيل صفة المقاومة لبعض الآفات والأمراض والظروف البيئية والفساد الغذائي والمعاملات الكيميائية (أي المقاومة لمبيدات الأعشاب). كان الهدف من الجيل الثاني من المحاصيل المعدلة وراثيًا تحسين النوعية، غالبًا عن طريق تغيير المحتوى الغذائي. وهدف التعديل الوراثي في الجيل الثالث من المحاصيل إلى الاستفادة منها في استخدامات غير غذائية، من بينها إنتاج الأدوية المصنعة في النباتات، والوقود الحيوي، والمنتجات الصناعية المفيدة الأخرى، وأيضًا في [[معالجة حيوية|المعالجة الحيوية]].<ref name=":12">{{استشهاد بكتاب|عنوان=Genetically Modified Crops and Agricultural Development|الأخير=Qaim|الأول=Matin|تاريخ=2016-04-29|ناشر=Springer|isbn=9781137405722|مكان=|صفحات=1–10|لغة=en|الفصل=Introduction}}</ref>

توجد ثلاثة أهداف رئيسية للتقدم الزراعي، زيادة الإنتاج وتحسين ظروف العمل للعمال الزراعيين والاستدامة. تساهم المحاصيل المعدلة وراثيًا في تحسين المحصول عن طريق تقليل ضغط الحشرات، ورفع القيمة الغذائية وتحمل الضغوطات غير الحيوية المختلفة. على الرغم من هذه الإمكانات، تقتصر المحاصيل التجارية اعتبارًا من عام 2018 في معظمها على المحاصيل النقدية مثل القطن وفول الصويا والذرة الصفراء والكانولا، وتعطي الغالبية العظمى من الصفات المُدخلة إما مقاومة مبيدات الأعشاب أو مقاومة الحشرات. يمثل فول الصويا نصف المحاصيل المعدلة وراثيًا المزروعة في عام 2014. كان تبني المزارعين للمحاصيل المعدلة وراثيًا سريعًا، بين عامي 1996 و2013 ازداد إجمالي مساحة الأراضي المزروعة بالمحاصيل المعدلة وراثيًا مئة مرة، من 17,000 كيلومتر مربع إلى 1,750,000 كيلومتر مربع. على الرغم من أن الانتشار الجغرافي كان متفاوتًا جدًا، فكان الانتشار كبيرًا في [[الأمريكتان|الأمريكيتين]] وأجزاء من آسيا وقليلًا في أوروبا وإفريقيا. كان الانتشار الاقتصادي الاجتماعي أكثر توازنًا، بنموٍ قدره بـ 54% تقريبًا في المحاصيل المعدلة وراثيًا في الدول النامية في عام 2013.<ref name="isaaa22">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/49/default.asp
| عنوان = Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2014 - ISAAA Brief 49-2014
| تاريخ = 
| ناشر = ISAAA.org
| تاريخ الوصول = 2016-09-15
|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20190331015619/http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/49/default.asp|تاريخ أرشيف=2019-03-31| وصلة مكسورة = yes }}</ref><ref name="James2013">ISAAA 2013 Annual Report [https://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/46/executivesummary/ Executive Summary, Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2013] ISAAA Brief 46-2013, Retrieved 6 August 2014 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190517014335/http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/46/executivesummary/ |date=17 مايو 2019}} {{وصلة مكسورة|تاريخ=2020-08-02|bot=JarBot}}</ref>

=== اللقاحات ===
توجد إمكانات كبيرة لدى النباتات المعدلة وراثيًا يمكن الاستفادة منها في إنتاج وتخزين اللقاحات. إنتاج اللقاحات ونقلها وإعطاؤها أمر مكلف، لذلك قد يتيح نظام قادر على إنتاجها بشكل محلي وصولها بشكل أكبر إلى المناطق الفقيرة والنامية. بالإضافة إلى استخلاص لقاحات مصنَّعة من النباتات، من الممكن أيضًا إنتاج لقاحات. تُنشط اللقاحات الصالحة للأكل الجهاز المناعي عند تناولها للحماية من أمراض معينة. تقلل إمكانية تخزينها ضمن النباتات من التكلفة طويلة الأمد، فيمكن توزيعها من دون الحاجة إلى تخزينها بحرارة منخفضة، ولا توجد حاجة لتنقيتها وأن يكون لها ثبات طويل الأمد. ويوفر أيضًا وجودها ضمن الخلية النباتية بعض الحماية من أحماض الجهاز الهضمي بعد تناولها. مع ذلك، فتكلفة تطوير وتنظيم واحتواء نباتات معدلة وراثيًا مرتفعة، وهذا ما أدى إلى اقتصار تطبيق معظم اللقاحات الحالية المصنعة ضمن النباتات على الطب البيطري، حيث الضوابط أقل صرامةً.<ref name=":11">{{استشهاد بكتاب|مسار=|عنوان=Plant Biotechnology: New Products and Applications|عدة مؤلفين=Hammond J, McGarvey P, Yusibov V|تاريخ=2012-12-06|ناشر=Springer Science & Business Media|isbn=9783642602344|مكان=|صفحات=7–8}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عدة مؤلفين=Concha C, Cañas R, Macuer J, Torres MJ, Herrada AA, Jamett F, Ibáñez C|عنوان=Disease Prevention: An Opportunity to Expand Edible Plant-Based Vaccines?|صحيفة=Vaccines|المجلد=5|العدد=2|صفحات=14|تاريخ=May 2017|pmid=28556800|pmc=5492011|doi=10.3390/vaccines5020014}}</ref>

== المراجع ==
{{مراجع|1}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|علم النبات}}
{{هندسة وراثية}}
{{روابط شقيقة|commons=Genetically modified plants}}
{{مصادر طبية}}

[[تصنيف:كائنات معدلة وراثيا في الزراعة]]
[[تصنيف:هندسة وراثية]]