علماء الجينات مشغولون بلون عرق البطاطس

حتى عام 2021 استهلك العالم 388 مليون طن من البطاطس، ومن المرشح لهذا الرقم أن يزداد، ليواجه العالم فجوة في ظل تحديات التغير المناخي وتأثيره على الأمن الغذائي.

تواجه زراعة البطاطس تحديات عديدة، منها مشكلة تلون أوراق النبات باللون البني بعد فترة زمنية من النمو، مما يؤدي إلى قلق المزارعين وتخفيض قيمة البطاطس في السوق وزيادة كمية المنتجات التي يتم التخلص منها رغم صالحيتها للاستهلاك.

وقد يكون التحول اللون البني علامة  شائعة على اصابة البطاطس، لكن أيضا قد يكون علامة طبيعية وانذار خاطىء، يؤدي الى  تلف المحاصيل رغم أنها صالحة للحصاد.

دلالة فطريات

فمن الشائع على مدى سنوات طويلة أن المزارعين باتوا مقتنعين بأن البقع البنية على أوراق البطاطس، المعروفة بمرض ذبول البطاطس، هي واحدة من أكثر الأمراض شيوعًا في نباتات البطاطس. يمكن أن يكون سبب هذه البقع البنية، الرطوبة الزائدة من خلال السقي، أو تأخير الحصاد، أوسوء النظافة في الحديقة، أو زراعة الأصناف التي تتأثر بالأمراض.

وتقول بعض الدراسات أن هذا التلون البني يحصل بسبب عدوى فطرية تسمى Phytophthora Infestans، التي تتغذى بنشاط على أوراق البطاطس والأشجار. ويمكن أن يؤثر هذا المرض ليس فقط على الأوراق، بل يؤثر أيضًا سلبًا على الدرنات، حيث يشجع على تعفنها وجعلها غير صالحة للاستهلاك والتخزين. ونتيجة لذبول البطاطس، تتعرض النباتات المصابة للعديد من العدوى والأمراض الأخرى، مما يجعل من الصعب بشكل كبير الحفاظ على صحتها وقيمتها الغذائية.

لذلك كله، يوصى عمومًا بسقي نبات البطاطس مرة واحدة كل أربعة إلى خمسة أيام أو عندما تجف الطبقة العلوية من التربة بمقدار 1 إلى 2 بوصة.

تحول طبيعي

من جهة أخرى، قد تتحول أوراق البطاطس إلى اللون البني بسبب عملية طبيعية تسمى التموت الطبيعي للأوراق (Senescence) . يعتبر التموت الطبيعي للأوراق جزءًا من دورة حياة النبات، حيث تنمو الأوراق وتنضج، ثم تصبح قديمة وتموت. وخلال هذه العملية، تحدث العديد من التغيرات في خصائص الأوراق وأنسجتها.

يعد الكلوروفيل هو المركب الذي يعطي الأوراق لونها الأخضر، وهو المسؤول عن تحويل الطاقة من أشعة الشمس إلى الطاقة الكيميائية من خلال عملية التمثيل الضوئي. ولكن مع مرور الوقت، تتلف الكلوروفيل والبيجمينتات الأخرى في الأوراق، مما يجعلها تفقد لونها الأخضر وتتحول إلى اللون البني.

وتكون الأوراق التي تموت عادة أكبر سنًا أو الأوراق الواقعة في الجزء السفلي من النبات هي الأكثر عرضة للتحول إلى اللون البني. تزداد هذه العملية شيوعًا مع تقدم النبات في النمو وتقدمه في دورة حياته.

إن تحوّل الأوراق إلى اللون البني يشير إلى أن الأوراق تقوم بإعادة امتصاص المغذيات والعناصر الغذائية منها لتوجيهها إلى أجزاء أخرى من النبات قبل أن تموت بالكامل. هذا الإجراء يساعد النبات على الحفاظ على موارده والبقاء على قيد الحياة عندما تكون الظروف غير ملائمة لنمو الأوراق.

تدخل جيني

وازاء هذا التباعد في وجهتي النظر حول أسباب التلون البني لعرق البطاطس، تسعى شركات زراعية اليوم تستخدم بيانات الذكاء الاصطناعي وأيضا تقنيات التحرر الجيني، اي تسريع علميات تجول جيني طبيعي داخل النبات نفسه، الى منع هذه العروق من الاصطباغ بالبني في الحالتين: جعلها أكثر أقوى لمواجهة الفطريات، أو اطالة عمر الكلوروفيل في داخلها.