دراسة في كاوست تكشف آليات تحمل الساليكورنيا للملوحة وإمكاناتها الزراعية

نبات يتكيف مع البيئات المالحة

أفادت الجزيرة نت بأن نبات الساليكورنيا، المعروف أيضا باسم الهليون البحري، يتميز بقدرته على النمو في بيئات عالية الملوحة مثل المستنقعات الساحلية والسهول الطينية ومناطق المد والجزر، كما تستطيع بعض أنواعه العيش في بحيرات ملحية داخلية.

وبحسب المعطيات الواردة، يتحمل النبات تركيزات من كلوريد الصوديوم تتجاوز 200 مليمول لكل لتر، أي نحو 12 ألف جزء في المليون، وهي مستويات لا تتحملها نباتات كثيرة. وتكمن أهميته أيضا في إمكانية استهلاك سيقانه الغضة كخضار، واحتواء بذوره على زيوت ومكونات غذائية.

تحليل جينومي واسع

سعى فريق بحثي من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية في السعودية إلى فهم الأسس الوراثية التي تمنح الساليكورنيا قدرته على التكيف مع الملح. ونشرت الدراسة في دورية نيتشر كومينيكيشنز، واعتمدت على التسلسل الجيني والتحليل المقارن.

ووفقا للجزيرة نت، أنجز الباحثون تسلسلات مرجعية عالية الجودة على مستوى الكروموسومات لستة أنواع من الساليكورنيا، كما درسوا التنوع الوراثي في 318 عينة جُمعت من 13 دولة، بهدف مقارنة نباتات تعيش في بيئات جغرافية ومناخية متباينة.

كيف يتعامل النبات مع الملح؟

تواجه النباتات عادة صعوبة في امتصاص الماء عند ارتفاع الملوحة حول الجذور، بسبب ما يعرف بالإجهاد الأسموزي، كما قد يؤدي تراكم الصوديوم إلى إرباك العمليات الخلوية والإضرار بالأنسجة.

وبينما تسعى نباتات كثيرة إلى الحد من دخول الصوديوم، يعتمد الساليكورنيا نهجا مختلفا يقوم على امتصاصه وتخزينه داخل فجوات عصارية تعزل الأيونات عن الأجزاء الحساسة في الخلية. كما تساعده أنسجته العصارية الغنية بالماء وأوراقه المختزلة على تقليل فقدان المياه والتعامل مع تغير الضغط الأسموزي.

تغيرات في الجينوم وصفات واعدة

قالت الدكتورة فانيسا ميلينو، من برنامج علوم النبات في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية والباحثة الرئيسية في الدراسة، للجزيرة نت إن أهمية العمل البحثي تتمثل في محاولة تحديد الجينات والعائلات الجينية المرتبطة باستراتيجيات التكيف مع الملوحة، وليس الاكتفاء بوصف الصفات الظاهرية للنبات.

وأوضحت ميلينو أن نوع الساليكورنيا بيجيلوفي، المنتشر في أمريكا الشمالية، شهد تضاعفا في حجم جينومه خلال عملية تهجين بين أسلاف وراثية، ثم تضاعفا آخر بفعل توسع عناصر وراثية قادرة على نسخ نفسها والانتقال داخل الجينوم. ورغم أن الباحثين لم يحددوا بعد التأثير الدقيق لهذه التغيرات، فإن هذا النوع يمتاز بسيقان أكثر امتلاء بالماء وبذور أكبر مقارنة بأنواع أخرى.

وبحسب الباحثة، قد تساعد هذه التغيرات الجينومية في تفسير بعض الصفات التي يمكن أن تكون مفيدة إذا جرى تطوير الساليكورنيا كمحصول غذائي، خصوصا مع تسويقه في بعض السياقات بوصفه هليونا بحريا.

إمكانات للزراعة بالمياه المالحة

تشير نتائج الدراسة، كما نقلت الجزيرة نت عن ميلينو، إلى أن اتساع بعض الجينات المرتبطة بالتمثيل الغذائي والاستجابة للإجهاد قد يفسر قدرة الساليكورنيا على امتصاص الصوديوم وتخزينه في السيقان، والتكيف مع البيئات الساحلية والمالحة، وتنظيم حركة الأيونات والمياه داخل أنسجته.

وأضافت الباحثة أن هذه المرونة قد تكون ذات قيمة في الزراعة باستخدام مياه مالحة أو مياه جوفية قليلة الملوحة، خاصة عندما تتغير مستويات الملوحة موسميا. كما أشارت إلى احتمال الاستفادة من هذه الصفات في محاصيل غذائية أخرى لتعزيز تحملها للملوحة، دون أن تعرض الدراسة تطبيقا جاهزا لذلك بعد.

خطوات قبل تحويله إلى محصول حديث

أوضحت ميلينو أن تحويل الساليكورنيا إلى محصول غذائي حديث يحتاج إلى معالجة صفات مرتبطة بالنباتات البرية، مثل تناثر البذور قبل الحصاد، وطول مدة النضج، وصغر حجم البذور.

وذكرت أن فريقها بدأ دراسة لاحقة لتتبع هذه الصفات ضمن بحث في إمكانية استخدام الساليكورنيا لإنتاج زيت البذور، ولا سيما في البلدان التي يحد فيها نقص المياه من الإنتاج المحلي. ويمكن أن تساعد الجينومات المرجعية في تسريع اختيار الصفات المناسبة وإدخالها في هجن حديثة لأغراض التربية والتحسين الزراعي.

أهمية التنوع الوراثي

بحسب ميلينو، فإن دراسة عينات من مناطق جغرافية متعددة تمنح المربين موردا وراثيا أوسع، لأن الساليكورنيا ينتشر في بيئات تختلف في درجات الحرارة والملوحة والرطوبة. وترى الباحثة أن هذه القاعدة قد تساعد على تطوير أصناف تلائم ظروفا زراعية مختلفة.

وقارنت الباحثة ذلك بما يحدث في برامج تحسين القمح، حيث يلجأ المربون إلى السلالات المحلية والأقارب البرية لتوسيع القاعدة الوراثية واستعادة صفات غير متاحة في الأصناف الحديثة. وبالنسبة إلى الساليكورنيا، ترى ميلينو أن مرحلة التدجين المبكرة تمنح فرصة للبدء من تنوع وراثي واسع يمكن الانتقاء منه وفقا للاحتياجات الزراعية.

المصدر: الجزيرة نت