مقدمة تاريخية عن التحسين الوراثي في الموالح

تحتوي الموالح والأجناس القريبة منها داخل مجموعة الموالح الحقيقية على مجموعتين من الكروموزومات وكل مجموعة بها 9 كروموزومات (2x  9 18 = كروموزوم). والكروموزومات في الموالح صغيرة ومختلفة في الحجم، والتشوهات بها متوسطة الحدوث (1968 ,Raghuvanshi). ويوجد بعض حالات ثلاثية ورباعية وسداسية المجموعة الكروموزومية. ولكن بصفة عامة تكون هذه الحالات المتضاعفة قليلة في المجتمع النباتي. وتقترح بعض الأبحاث أن نسبة تعدد المجاميع الكروموزومية تكون أكبر في البذور الكبيرة الحجم عنها في البذور الصغيرة، كما أنها قد تختلف باختلاف موقع الثمار على الأشجار.

وقد حدث الانتخاب في الموالح والأقارب منذ آلاف السنين بداية من الصين القديمة والتي أنتخب فيها المظهر الخارجي الذي جذب الإنسان في مناطق نشوء الموالح (الأنماط البرية) لاستزراعها. ومعظم الأصناف ذات الأهمية على المستوى العالمي قد نتجت من طفرات أو تهجين طبيعي، علما بأن التهجين الطبيعي في مناطق النشوء (البرية) شائع الحدوث. والعديد من الهجن يمكن إكثارها عن طريق الأجنة الخضرية وتعتبر أحد العوامل المسببة للصورة المشوهة لتقسيم الموالح. ويعتبر (1893 ,Swingle and Webber) أول من قاما ببرنامج تربية موجه، إلا أن برنامج التربية والتحسين الوراثي للموالح صعب ويحتاج إلى وقت طويل ويرجع ذلك للأسباب التالية:

• معظم الموالح والأجناس القريبة منها غير متجانسة وراثيا بشدة، كما أن عدد الصفات التي تعتمد على عامل وراثي واحد أو عوامل محدودة قليلة جدا، وعلى ذلك فان هجن الجيل الأول (F1) تكون محتوية على تباينات وراثية كثيرة.

• تواجد الأجنة الخضرية وغياب العامل المميز مورفولوجيا يجعل انتخاب الهجن صعبا جدا مع أن هذا الوضع يتحسن باستخدام تحليل الإيزوزومات.

• طول الفترة الزمنية لطور الشباب والذي يمتد من 5-15 سنة مما يجعل تربية الموالح عملية طويلة ومكلفة وتشغل الأرض لفترة طويلة.

لذلك فإن القيام بعمل برنامج التربية وتحسين الموالح من البرامج التي يتم العمل فيها لمدة طويلة وبالتالي تحتاج إلى مراكز ومحطات بحثية متخصصة في إجراء التهجينات وتقييمها، وهو ما حدث بالفعل، لذلك قد يكون من المفيد استعراض التطورات التاريخية وأهم المراكز والمحطات البحثية التي اهتمت ببرامج تربية وتحسين الموالح والتي نوجزها فيما يلي:

1. برنامج التربية في فلوريدا بالولايات المتحدة:

بدأ برنامج تربية الموالح في فلوريدا بالولايات المتحدة الأمريكية في عام 1893 تحت إشراف كل من Cooper et al, 1962) Swingle and Webber). وكان من ضمن الهجن التي أجريت في ذلك الوقت:

أ- تم تهجين (البرتقال الثلاثي الأوراق x البرتقال الحلو) ونتج عن الجيل الأول (F1) بادرات عديدة من أصل خضري + عدة بادرات جنسية (هجين)، وكانت هذه الهجن الناتجة أكثر تحملا لدرجات الحرارة المنخفضة، وقد نتج منها عن طريق الانتخاب أصول الرسك Rusk، والمورتون Morton والسافاج Savage، وال Cunningham قد استخدمت كأصول في حينها، ثم تم إحلالها لاحقا بأصول أخرى أكثر تطورا.

ب- ومن الهجن الناتجة من التهجين السابق (البرتقال الثلاثي الأوراق × البرتقال الحلو) ثم إجراء تهجين رجعي بينها  x(البرتقال الحلو) لإنتاج Citrangor، ولكن لم يكن لأي منها صفات ثمرية جيدة بالإضافة إلى مقاومة البرودة، ولكن نتج من هذه الهجن أصول هامة للموالح منها السترانج Citrange (تروير Troyer وكاريزو Carrizo) وسوينجل ستروميللو Citromelo Swingle.

ج- كما نشط برنامج في فلوريدا أيضا لإنتاج ثمار تتميز بسهولة انفصال القشرة في عام 1896 عن طريق إجراء التهجين بين (جريب فروت X دانسي تانجرين Dancy Tangerine)، ومن الجيل الأول من هذا التهجين (F1) تم انتخاب الآتي:

ج-1. أنتخب Thornton والذي استخدم كصنف في الزراعة إلى أن تم إحلاله بأصناف أكثر تفوقا.

ج-2. أنتخب Sampson والذي استخدم كصنف إلى أن تم إحلاله بأصناف أكثر تفوقا ولكنه استخدم أيضا كأصل للتطعيم عليه نظرا لأنه مقاوم للتصمغ، وتحتوي ثماره على عدد كبير من البذور ذات أجنة نیوسيلية بالإضافة إلى قوة النمو الخضري.

د- أجريت التهجينات الآتية في نفس المحطة بفلوريدا باستخدام الكمكوات نظرا لشدة تحمله لدرجات الحرارة المنخفضة:

1- الكمكوات x البرتقال الثلاثي الأوراق

2- الكمكوات x السترانج

3- الكمكوات x الليمون المالح lime

4- الكمكوات x الجريب فروت

5- الكمكوات x اليوسفي

ومن التهجين الأخير أمكن الانتخاب في الجيل الأول (F1) لبعض السلالات الجيد ومنها منيولا Minneola وأورلاندو Orlando وقد استخدمت هذه السلالات كأصناف.

هـ- في عام 1942 تم تهجين (أورلاندو x Orlando الكلمنتين Clementine) وعن طريق الانتخاب في الجيل الأول لهذا الهجين أمكن انتخاب العديد من الهجن المبشرة منها روبنسون Robinson، اسكيولا Osceola ونوفا Nova ولي Lee، وقد اعتمدت الثلاث هجن الأولى كأصناف في عام 1959 بينما تم اعتماد الهجين الأخير كصنف في عام 1964.

و- كما تم إجراء التهجين بين (منيولا x Minneola الكلمنتين Clementine) في نفس العام. وعن طريق الانتخاب في الجيل الأول تم انتخاب الصنف الذي أطلق عليه بيج Page والذي أدخل على نطاق تجاري في عام 1963.

2. برنامج التربية في فلوريدا وكاليفورنيا بالولايات المتحدة:

في عام 1948 بدأ برنامج شامل لتحسين الموالح في كلا من محطة بحوث الموالح بأورلاندو (فلوريدا) ومحطة بحوث إنديو بولاية كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية والتابعتين لوزارة الزراعة الأمريكية USDA حيث شمل البرنامج طريقتين رئيسيتين هما البرنامج الموجة وبرنامج الانتخاب من بادرات ناتجة من التلقيح المفتوح وفيما يلي توضيح لأهم نتائج البرنامج:

1- البرنامج الأول: البرنامج الموجه:

في هذا البرنامج تم استخدام كل من (تميل Temple وكلمنتين Clementine) أمهات (♀) لأن كلاهما لا تحتوي بذوره على أجنة نيوسيليه، واستخدم (اليوسفي Mandarin والتانجلو Tangelo) آباء (♂)، ومن هذه الهجن الآتي:

أ- Clementine x Orlando tangelo:

ومن الجيل الأول (F1) لهذا التهجين تم انتخاب الهجين الذي أطلق عليه Fairchild والذي أدخل كصنف تجاري في عام 1964.

ب Clementine X Ponkan mandarin -

ومن الجيل الأول (F1) لهذا التهجين تم انتخاب الهجين الذي أطلق عليه Ponkan والذي أدخل كصنف تجاري في 1964.

ج- Clementine x Dancy mandarin:

ومن الجيل الأول (F1) لهذا الهجين تم انتخاب الهجين الذي أطلق عليه Fortune والذي ادخل كصنف تجاري في عام 1964.

د- Robinson X Osceola mandarin:

ومن الجيل الأول (1F) لهذا التهجين تم انتخاب الهجين الذي أطلق عليه أسم (Hearn, 1977) Sun Burst.

هـ- Bower X Temple mandarin

ومن الجيل الأول (F1) لهذا التهجين تم انتخاب الهجين الذي أطلق عليه أسم (1977, Fallglo (Hearn.

2- البرنامج الثاني: الانتخاب من بادرات من التلقيح المفتوح:

تم إجراء الانتخاب في بادرات ناتجة من تلقيح مفتوح ونتج عن ذلك الآتي:

أ- انتخب صنف برتقال Gardner من الصنف Stanford mediterranean (تلقيح مفتوح). وأدخل الصنف المنتخب إلى الزراعة في عام 1987.

ب- أنتخب صنف برتقال Midsweet من الانتخاب في بادرات من التلقيح المفتوح لصنف Homosassa وأدخل إلى الزراعة في عام 1987.

ج- انتخب صنف برتقال Sunstar من بادرات من التلقيح المفتوح للصنف Berna وأدخل إلى الزراعة في عام 1987.

د- انتخب صنف جريب فروت الملون Flame من الانتخاب في بادرات من التلقيح المفتوح للصنف Henderson.

ووجد من نتائج هذا البرنامج أن جميع المحاولات التي بذلت لاستخدام Microcitrus كمصدر لمقاومة فطر الفيتوفثورا والنيماتودا لإنتاج سلالات موالح مقاومة لم تنجح (1985 ,Barrett).

3. برنامج التربية في جامعة فلوريدا بالولايات المتحدة:

نشط برنامج التربية في جامعة فلوريدا بالولايات المتحدة الأمريكية بهدف تحسين الجريب فروت والبرتقال والتانجرين في 1956 عن طريق إنتاج سلالات نيوسيلية.

كما بدأ برنامج اخر في هذه الجامعة في عام 1951 للانتخاب لمقاومة النيماتودا Ford, 1969) Radopholus Similis (Cobb) Thorne). وتوسع هذا البرنامج بالاشتراك مع USDA في 1956 ونتجت عدة سلالات مقاومة للنيماتودا من هذا البرنامج. تم إدخالها في الزراعة في عام 1964 ومنها أصول Milam ، Ridge pineapple orange lemon ، الليمون المخرفش Estes ، كما أن جامعة فلوريدا تستخدم منذ 1980 التكنولوجيا الحيوية إضافة إلى التهجين واستحداث الطفرات وتقييم الجيرمبلازم.

4- برنامج التربية بريفرسايد- كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية:

وقد شمل البرنامج المراحل والنتائج التالية:

أ- بدأ برنامج التربية في ريفرسايد بكاليفورنيا في عام 1914 باستخدام الآباء الآتية:

اليوسفي أصناف (King, Willow leaf & Satsumas)، والجريب فروت صنف Imperial)، والتانجرين صنف (Dancy)، والليمون الأضاليا صنفي (& Eureka Lisbon) والبرتقال أصناف (Ruby, Valencia & Maltese oval)، ومن نتائج هذه التهجينات اتضح أن صنف اليوسفي King هو أفضل الآباء وقد نتج منه الأصناف Kara و Kinnow و Wilking في عام 1935.

ب- في الفترة من عام 1930 إلى 1940 أجريت التهجينات في 3 مجاميع كالآتي:

1- آباء من الوسفي وهجنه مثل Tangelos , Tangors.

2- هجن بين آباء رباعية المجموعة الكروموزومية وثنائيتها.

3- تلقيح الشادوك Pummelos مع اليوسفي والجريب فروت وأصناف عديدة من الشادوك.

5- الأماكن الأخرى المهتمة ببرامج التربية:

 أ- برنامج التربية في يافا Java لإنتاج هجن للحصول على أصول مقاومة للفيتوفثورا في عام 1930 (1936 ,Toxopeus).

ب- وفي نفس الوقت تقريبا بدأ برنامج تربية في جزر الفلبين لإنتاج أصناف موالح هجين في عام 1930 (1932 ,Torres).

ج- برنامج تربية نشط في القوقاز وروسيا منذ عام 1930 لإنتاج أصناف مقاومة للبرودة ومبكرة النضج. ولكن هذان البرنامجان توقفا مع بداية الحرب العالمية الثانية.

د- برنامج في اليابان لانتخاب سلالات من الأشجار المنزرعة بهدف النضج المبكر ومقاومة البرودة.

هـ- أنتجت بعض برامج التربية الموجودة في إيطاليا وإسرائيل وأستراليا بعد الحرب العالمية الثانية بعض الأصناف مثل عدد 2 هجين يوسفي (إسرائيل) هما Spiegel-Roy and Vardi, 1990) Yafit, Norit). وهجين يوسفي من إيطاليا هو Russo el al, 1977) Palazelli) وكذا هجين تانجلو.

و- نشطت برامج تحسين الموالح وتربيتها في الأرجنتين وأستراليا والصين ونيوزيلندة وسردينيا.

ز- كانت في مصر بعض المحاولات للانتخاب من السلالات البذرية للأشجار المنزرعة في بعض المناطق (مثل ساحل سليم بأسيوط أو الحدائق الخاصة) أو خلافه من المناطق الأخرى ومن السلالات التي نتجت عن هذا الانتخاب سلاله البرتقال "يوسف سليمان" والعديد من سلالات الليمون البنزهير. ولكن لم يكن هناك برامج تربية موجهة بالمعنى العلمي.

والهدف من تلخيص بعض البرامج التي أجريت في المناطق المختلفة من العالم هو توضيح أنه يمكن من خلال برنامج التربية الكلاسيكية إنتاج أصناف متميزة الأهداف خاصة تخدم الظروف البيئية للمناطق المختلفة في مصر. وهذا لا يقلل من دور التقنية الحيوية وما يمكن أن تلعبه هذه التقنيات في سبيل التعديل الوراثي لأصناف الموالح وأصولها ولكن يجب أن تصبح المادة الوراثية الأساسية متاحة لكي يمكن تعديلها وراثيا.