لقد حدد علماء في جامعة ماريلاند جينًا يمكّن سلالة نادرة من القمح من إنتاج ثلاثة مبيضات لكل زهرة، مما قد يعزز بشكل كبير إنتاج الحبوب. هذا الاكتشاف، الذي تم تفصيله في دراسة نُشرت في 14 أكتوبر 2025 في Proceedings of the National Academy of Sciences، يقدم أداة جينية لتعزيز إنتاج الغذاء وسط الطلب العالمي المتزايد. يستهدف الاكتشاف تنشيط جين WUSCHEL-D1 لإنشاء هياكل إضافية حاملة للحبوب في زهور القمح.
يتركز الاختراق على طفرة طبيعية للقمح العادي المستخدم في الخبز، والتي تشكل ثلاثة مبيضات في كل زهرة بدلاً من الواحد المعتاد. يمكن أن يتطور كل مبيض إلى حبة، مما قد يزيد من عدد النوى لكل نبات ثلاث مرات. أنشأ الباحثون خريطة جينية مفصلة لهذا القمح متعدد المبيضات وقارنوها بالقمح العادي، محددين جين WUSCHEL-D1 (WUS-D1) كعامل رئيسي. عادةً غير نشط، يصبح WUS-D1 نشيطًا في الطفرات مبكرًا أثناء تشكيل الزهرة، مما يوسع النسيج الزهري ويسمح بتطور هياكل أنثوية إضافية مثل الميسمات أو المبيضات.
"تحديد الأساس الجيني لهذه الصفة يقدم مسارًا للمربين لدمجها في سلالات جديدة من القمح، مما قد يزيد من عدد الحبوب لكل سنبلة والإنتاج العام،" قال فيجاي تيواري، أستاذ مشارك في علوم النبات ومؤلف مشارك في الدراسة. أضاف، "من خلال استخدام أدوات تحرير الجينات، يمكننا الآن التركيز على تحسين هذه الصفة أكثر لتعزيز إنتاج القمح. يقدم هذا الاكتشاف طريقًا مثيرًا لتطوير قمح هجين فعال التكلفة."
القمح، محصول أساسي يغذي مليارات يوميًا، يواجه تحديات إنتاجية من التغير المناخي، والأراضي الزراعية المحدودة، ونمو السكان، والطلب المتزايد. تكافح الطرق التقليدية لمواكبة الوتيرة، مما يجعل تحسينات الإنتاجية حاسمة دون الحاجة إلى مزيد من الأرض أو الماء أو الأسمدة. يمكن لهذه الرؤية الجينية تمكين المربين من تنشيط WUS-D1، مما يخلق سلالات ذات إنتاجية أعلى. قد يمتد الاكتشاف أيضًا إلى محاصيل حبوب أخرى، مما يعزز صفات متعددة المبيضات في أماكن أخرى.
الدراسة، التي قادها آدم شون مع مؤلفين مشاركين بما في ذلك ييبينغ تشي، أنجوس مورفي، نيدي راوات، ودانيال رودريغيز-ليال من قسم علوم النبات في جامعة ماريلاند، دعمتها وزارة الزراعة الأمريكية's National Institute of Food and Agriculture، ومجلس البحوث الأسترالي، والمجتمع الملكي، ومؤسسة ييتبي.