الفراشات المعدلة وراثياً والقضاء على آفات المحاصيل

يمكن للفراشات المعدلة وراثيا أن تقضي على آفات المحاصيل ، لكن هل تستطيع بالفعل ؟

الفراشات المعدلة وراثياً والقضاء على آفات المحاصيل

بقلم/ سارة كامل توفيق.

العثة ذات الظهر الماسي Diamondback moths تحب البروكلي كما أنها مغرمة بالملفوف والقرنبيط والمحاصيل المشابهة بالاضافه الي انها بدات في اظهار مقاومه ليس فقط للمبيدات الحشرية بل وللمحاصيل التي عدلت وراثيا لتقاوم الافات. لكن قد يحصل المزارعين المحبطين على سلاح جديد ضدها قريبا حيث تعمل شركة التكنولوجيا الحيوية Oxitec علي تطوير نسخ معدلة وراثيا من العث التي تتزاوج مع الآفات البرية (من نفس جنسها غير معدلة وراثياً) وتتسبب في موت نصف نسلهم. مؤخرا أفاد الباحثون بشركة التكنولوجيا الحيوية Oxitec أن هذه العثة ، التي طورتها الشركه تعيش بشكل جيد في المزارع الفعلية.
يقول ماكس سكوت ، عالم الحشرات بجامعة ولاية نورث كارولينا ، إن التكنولوجيا "لديها إمكانات ممتازة". ولكن من غير الواضح ما الذي سيحدث بعد ذلك مع العثة ، كما تقول Oxitec أنها "تقوم فقط بتقييم الفرص المحتملة.
هذا الأسلوب هو نسخة من تكنولوجيا الحشرات العقيمة ، والتي تم استخدامها لعقود للسيطرة على ذبابة تعرف باسم الدودة الحلزونية screwworm ، وطفيل الماشية livestock parasite، وعدد قليل من الآفات الأخرى والقضاء عليها يتم بتعريض الحشرات للأشعة السينية ، مما يجعلها عقيمة. ثم ، يتم إطلاق الذكور العقيمة لإيجاد الإناث وعندما تتزاوج الحشرات ، لا تنتج ذرية .
ولكن هناك بعض التحديات التي تعيق تطبيق هذة الطريقه أحدها ان هناك حاجة إلى أعداد كبيرة لأن الإشعاع يترك الذكور أقل قوة من منافسيهم في البرية..
يقول توني شيلتون ، عالم الحشرات بجامعة كورنيل ، الذي يدرس العثة ذات الظهر الماسي وقاد الدارسة الحالية:" إستخدام الحشرات المشععة أشبه بإستخدام مطرقة ثقيلة". "يمكنك الحصول على نفس النتيجة بمجرد تعديل الجينات ، وسيتصرفون بشكل طبيعي .
استخدام الحشرات المعدله وراثيا قامت به ايضا شركة Oxitec وهي نفس الشركه التي مولت التجارب الميدانيه الجديدة للحشرات المعدله وراثيا فهي مشهورة باستخدام البعوض المعدل وراثيا والذي اختبرته في البرازيل وبعض الدول الاستوائية لمكافحة حمى الضنك والأمراض الأخرى. (في أكتوبر 2019 )، بدأت مدينة Indaiatuba ، البرازيل ، في استخدام حشرات Oxitec للمساعدة في تقليل تعداد البعوض.
تم تصميم العثة بالطريقة نفسها التي استخدمت مع البعوض حيث قام الباحثون في الشركة
.“Tetracycline Transcriptional Activator Variant”
بتجميع "جين فتاك" يسمى
(tTAV)
عن طريق الجمع بين الحمض النووي من بكتيريا Escherichia coli وفيروس الهربس البسيط ؛ ثم أضافوه إلى الحشرات .
الفكرة هي أنه عندما تتزاوج الذكور المعدلة وراثيا مع الإناث في البرية ، فإنهم ينقلون جين tTAV الخاص بهم , ويمنع هذا الجين صغار الاناث من النمو لتموت في طور اليرقات. لكن ذرية الذكور تظل على قيد الحياة ونصفهم يرثون جين tTAV.
بعد أن يكبر هؤلاء الذكور ويتزاوجون يموت الجيل التالي من ذرية الإناث أيضًا ، مما يزيد من تقلص الاعداد. تحمل الحشرات Oxitec جين مستضيئ ايضا Fluorescent marker، مما يسمح بالتعرف اليها في البرية .
للذكور المعدلة سمة جذابة أخرى. يمكن أن تساعد في الحفاظ على فعالية المبيدات الحشرية والمحاصيل المعدلة وراثيا التي تقاومها العثة ذات الظهر الماسي ، وذلك لأن الذكور المعدلة ليس لديهم جينات المقاومة لا للمبيدات ولا ايضا للمحاصيل المعدله وارثيا، حيث تم انتاجها في المختبر من سلالة ضعيفة.
في عام 2015 ، أظهر شيلتون وزملاؤه في دارسة تمت في صوبات زجاجيه أن العث المعدل يمكن أن يهدم المستعمرة خلال ثلاثة أجيال .وفي عام 2017 - بدات تجربه جديده لتقييم سلوك الحشرة في الحقول الفعليه، حيث يمكن للطقس والحيوانات المفترسة أن تجعل الحياة أكثر صعوبة .أطلق الباحثون عدة آلاف من عثث Oxitec في حقل الملفوف في نيويورك. ثم وضعوا الفخاخ في جميع أنحاء الحقل لمعرفة المدى الذي قد تنتقل إليه الحشرات .
تصرفت العثة المعدلة مثل العثة العادية ؛ 95 ٪ منهم حلق على بعد أقل من 35 متر من مكان إطلاق سراحهم ، مما يعني أنهم بقوا في الحقول. كما أنهم تصرفو ايضا كما تتصرف الفراشات الغير معدلة.
لم يقيس العلماء قدرة العث المعدل على تقليل عدد العث في الحقل. ولكن في التجارب المعملية ، توصلوا إلى أن العث المعدل كان جيدًا في إيجاد الشركاء ، وأن الإناث وضعن العديد من البيض. يلاحظ سكوت أن عيب هذه الطريقة هو أن إطلاق الحشرات أكثر تعقيدًا من مجرد رش المبيدات الحشرية ، وربما أكثر تكلفة أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، لا يستطيع المزارعون العضويون استخدام الحشرات المعدلة وارثيًا.
ستكون الخطوة التالية هي اختبار العث في الأماكن الأكثر دفئا التي بها إصابات أكبر من العث الماسي .
وقال نيل موريسون ، الذي يدير البحوث الزارعية في Oxitec ، في بيان أن الشركة "تقيم الفرص المحتملة في المناطق التي تمثل فيها إدارة فراشة العثة الماسية تحديًا للمزارعين. لكنه أضاف أن البحث أظهر نتائج واعدة جدا.