تطبيقات الهندسة الوراثية في مجال تحسين صفات الجودة ومقاومة الأمراض والآفات عند محاصيل الخضر
لعبت الهندسة الوراثية دورًا كبيرًا في مجال تحسين محاصيل الخضر، ومن ذلك - على سبيل المثال لا الحصر - ما يلي:
1- تأخير النضج، وذلك بوقف إنتاج الثمار للإثيلين أو تثبيط إنتاجه، كما في الطماطم.
2- تأخير طراوة الثمار، وذلك بتثبيط عمل الإنزيمات المحللة للجدر الخلوية مثل البولي جالاكتيرونيز polygalacturonase كما في الطماطم كذلك.
3- تقليل التلون البنى في الثمار browning)) ، وذلك بتثبيط نشاط إنزيم البولي فينول أوكسيديز polyphenol oxidase الذي ينشط عند تجريح الأنسجة، وكذلك الإنزيم phenyl alanine ammonia-lyase.
4- زيادة محتوى الثمار من المواد الصلبة، وذلك بتثبيط نشاط إنزيم البولي جالاكتيرونيز أثناء نضج الثمار.
5- زيادة حلاوة، الثمار وذلك بزيادة محتوى الثمار من الفراكتوز.
6- تحسين جودة المنتج أثناء التخزين وعند طهيه، وذلك بتثبيط الإنزيمات التي تحول النشا إلى سكريات.
7- المقاومة للحشرات، وذلك بإنتاج نباتات قادرة على إنتاج سم الـ Bt بواسطة الجين cryllla المتحصل عليه من البكتريا Bacillus thuringiensis.
8- مقاومة الأمراض، مثل:
البياض الزغبي والجذر الفليني بالاعتماد على الواسمات الوراثية في الانتخاب للمقاومة.
عفن جذور فيثوفثورا والندوة المتأخرة بتحويل النباتات وراثيا للقدرة على إنتاج الإنزيمات المحللة lytic enzymes للفطريات.
9- المقاومة للفيروسات بالتحول الوراثي بالشفرة المضادة antisense inhibition)) وبتقنيات أخرى، كما في حالات مقاومة الطماطم لفيروسي موزايك الطماطم وذبول الطماطم المتبقع ، ومقاومة البطاطس لفيروسي واي البطاطس والتفاف أوراق البطاطس، ومقاومة القرعيات لفيروسات موزايك الزوكينى الأصفر وموزايك البطيخ وموزايك الخيار (2007 VRIC) .
ومن بين الإنزيمات التي يمكن أن تؤثر في جودة الخضر، والتي تم عزل الجينات المسئولة عن إنتاجها ما يلي:
1- إنزيمات تؤثر في نضج الثمار.. وتتضمن ثلاث مجموعات هي:
أ- إنزيمات تؤثر في تمثيل الإثيلين وفعله، ومنها :
ACC synthase
ACC oxidase
Ethylene perception (E-8)
ACC diaminase
ب- إنزيمات تؤثر في طراوة الثمار وفقدها لصلابتها، ومنها :
Polygalacturonase
Cellulase
ج- إنزيمات تؤثر فى اللون وتمثيل الصبغات، ومنها :
Phytoene synthase
2- إنزيمات تؤثر في جودة الثمار ومنها :
Sucrose phosphate synthase
Invertase
Sucrose synthase
Pectin methylesterase
Polyphenol oxidase
(1990 Roming)
