סיקור מקיף

החוקרת משדה בוקר ממשיכה את דרכו של אהרון אהרונסון

פרופסור ורד צין מהמכונים לחקר המדבר של אוניברסיטת בן-גוריון בודדה את הגנים שעוזרים לחיטה להתגונן מפני מזיקים. משמעות עצומה של הממצא לגידולי החיטה בעולם

כנימות על חיטת לחם/ צילום: פרופסור ורד צין.
כנימות על חיטת לחם/ צילום: פרופסור ורד צין.

החיטה מספקת כ-20% מצריכת החלבון הקלורי של אוכלוסיית העולם. בצד אתגרים ומכשולים בהגדלת היבול בשל פעולות אדם כמו המלחמה באוקראינה, האיום המרכזי מגיע מהטבע עצמו. צמחים אלו מותקפים ללא הרף על ידי חרקים אוכלי עשב, אשר לעיתים גורמים לנזק חמור ולאובדן יבול משמעותי. יתר על כן, העלייה ההדרגתית בטמפרטורות העולמיות קידמה את התרחבות אוכלוסיות המזיקים לאזורים חדשים וכן את קצב ההתרבות שלהם. למשל, אחד המזיקים המשמעותיים ביותר לחיטה הם כנימות, חרקים זעירים היונקים החוצה את חומרי המזון של החיטה ומכניסים גם וירוסים צמחיים קטלניים. ישנם כ-5,000 מינים שונים של כנימות בכל רחבי העולם.

בעבר היו לחיטה יכולות התמודדות עם המזיקים, אלא שהחיטה המתורבתת עברה כל כך הרבה הנדסה גנטית עד שהיא אבדה רבים ממנגנוני ההגנה שלה, מה שמאפשר לחרקים ולמזיקים להרוס הרבה מהיבול. חולשה זו של החיטה מאלצת את החקלאים להשתמש באמצעי הדברה שונים, שחלקם מזהמים את האדמה, את היבול ויוצרים שרשרת של פגיעה בטבע.

למרבה המזל, תכונות ההגנה הטבעיות של החיטה לא אבדו לחלוטין: פרופסור ורד צין, מהמכון לחקלאות וביוטכנולוגיה של אזורים צחיחים בקמפוס שדה בוקר של אוניברסיטת בן-גוריון, פענחה כיצד חיטת הבר מגנה על עצמה מפני חרקים. כממשיכי דרכו של ד"ר אהרון אהרונסון, שגילה לפני יותר ממאה שנים את אם החיטה, צוות המעבדה בשיתוף עם קבוצות מחקר מאוניברסיטת חיפה, מכון וולקני (המנהל החקלאי) ואוניברסיטת פרדו (ארה"ב) פיצחו את הדרך שבה חיטת הבר מתגוננת מפני חרקים ובודדו את החלק הגנטי הקשור בזה, כך שהשלב הבא הוא לשלב את הגן בחיטה המתורבתת ולצמצם את השימוש בחומרי בהדברה סינטטיים.

"יש חשיבות עליונה לחקור בקפדנות מנגנוני הגנה ותכונות טבעיות של צמחים, אותם נוכל לגדל בחזרה לחיטה תרבותית כדי להגן עליהם מפני חרקים, במקום להשתמש בחומרי הדברה סינטטיים, שאפילו לא עובדים כל כך טוב", אומרת פרופסור ורד צין, החברה גם בבית הספר לקיימות ושינויי אקלים גולדמן-זוננפלד באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.

הצוות חוקר את חיטת הבר 'אמר', שהיא חיטת אם של חיטת דורום (פסטה) וחיטת לחם, מצא כי לחיטת הבר יש לפחות שתי שיטות הגנה מפני מזיקים של חרקים. ראשית, לחיטת הבר יש ציפוי של "שערות" המונעות מחרקים למצוא מקום להתחפר בגבעול. שנית, החיטה מייצרת רעלן כימי הנקרא בנזוקסאזינואיד, שתפקידו להרתיע חרקים לאכול את החיטה. פרופסור צין וצוות המעבדה הצליחו לבודד את הגנים האחראים ליכולות אלו של חיטת הבר. " חיטה היא מרכיב חיוני עבור רבים כל כך ועלינו לעשות כל שביכולתנו כדי להגן על היבול הקריטי הזה מפני אובדן על ידי חרקים ומחלות. עכשיו, כשאנחנו יודעים איזה גן שולט בייצור שלו, אנחנו יכולים לייצר חיטה תרבותית משופרת עם אותן יכולות הגנה עצמית", מסבירה פרופסור צין.

לאור התגלית של פרופסור ורד צין וצוות המעבדה השלב הבא יהיה לערוך סדרת ניסויים של שילוב גן "ההגנה" של חיטת הבר ברצף ה-DNA של החיטה המתורבתת. ממצאי המחקר, שנתמך על ידי הקרן הלאומית למדע והקרן הדו-לאומית למחקר ופיתוח חקלאי, פורסמו לאחרונה בכתבי העת Journal of Experimental Botany  ו – Frontiers in Plant Science.

עוד בנושא באתר הידען:

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן