کنسرسیوم بین‌المللی توالی‌یابی ژنوم گندم (IWGSC)، امروز مقاله‌ای را با ارائه‌ی توضیحات دقیقی در مورد ژنوم گندم نان در ژورنال Science منتشر ساخت. نتایج مطرح شده در این مقاله، مسیر را برای تولید انواعی از گندم با سازگاری بیشتر در برابر تغییرات اقلیم، بازده بالاتر، ارزش غذایی مطلوب‌تر و پایداری بیشتر، هموار خواهد نمود.
پژوهشگران IWGSC موفق به توالی‌یابی ژنوم سویه‌ای از گندم نان شده‌اند. این سویه تحت عنوان Chinese Spring شناخته می‌شود و ۲۱ عدد کروموزوم در هسته‌ی خود دارد. توالی‌یابی ژنوم این گندم، نتیجه‌ی ۱۳ سال پژوهش و همکاری بین‌المللی بوده و باکیفیت‌ترین نمونه‌ی توالی‌یابی است که تا کنون بر روی این گیاه انجام شده است.
مطابق با برآوردهای صورت گرفته، جمعیت دنیا تا سال ۲۰۵۰ میلادی به ۹.۶ میلیارد نفر خواهد رسید. بدیهی است که برای تأمین نیازهای غذایی چنین جمعیت بزرگی، مقدار تولید سالانه‌ی گندم نیز باید افزایش داده شود. میزان افزایش لازم در مقدار سالانه‌ی تولید گندم برای تأمین نیاز غذایی جمعیت دنیا در سی سال آینده، ۱.۶ درصد تعیین شده است. به منظور حفظ تنوع زیستی، آب و منابع غذایی، بخش عمده‌ی این افزایش باید از طریق بهبود بذر و خصوصیات زمین‌های زراعی‌هایی انجام شود. بهبود خصوصیات زمین زراعی نیز باید بر روی زمین‌های در حال کشت صورت بگیرد، نه زمین‌هایی که در آینده مورد بهره‌برداری قرار خواهند گرفت؛ چرا که زمین‌های کشت نشده دارای مقادیر کافی از منابع غذایی ضروری برای گیاه است.
پیشرفت‌های بزرگی مانند توالی‌یابی ژنوم مرجع سویه‌های پراهمیت گندم، ابزارهای جدیدی را به منظور رویارویی با این مشکل در اختیار دانشمندان قرار خواهد داد. برای مثال، آن‌ها قادر خواهند بود ژن‌ها و عناصر تنظیمی دخیل در تعیین صفات گیاه را با سرعت بیش‌تری شناسایی کنند. بازده محصول، کیفیت بذر، مقاومت در برابر بیماری قارچی و تحمل تنش‌های غیرزیستی از جمله صفاتی است که تحت کنترل ژن‌های خاصی بروز می‌یابند. شناسایی ژن‌های تعیین‌گر و مهندسی آن‌ها، راه را برای تولید انواع مقاوم‌تری از گیاه گندم هموار خواهد ساخت.
رودی اپلز (Rudi Appels)، استاد دانشگاه ملبورن و پژوهشگر فعال در مرکز AgriBio، توضیح می‌دهد: «در دست داشتن توالی ژنوم گندم، به ما امکان می‌دهد ساز و کارهای درون‌سلولی آن را با دقت بیش‌تری مورد مطالعه قرار دهیم. نتایج حاصل از تمام این مطالعات را می‌توان در ادامه کنار هم قرار داد و با بهره‌گیری از زادگیری انتخابی، تنوع و سازش محیطی را در این گیاه بالاتر برد.»
هم‌اکنون که دیگر توالی مرجع ژنوم گندم در اختیار دانشمندان قرار گرفته، انتظار می‌رود تولید این گیاه پراهمیت نیز طی چند دهه‌ی پیشرفت‌های بی‌سابقه‌ای را شاهد باشد. گفتنی است توالی‌یابی ژنوم مرجع ذرت و برنج در سال‌های گذشته نیز توانست فرآیند تولید این دو غذای اساسی را بیش از پیش ارتقا دهد.
توالی‌یابی ژنوم گندم نان تا مدت‌ها به عنوان کاری غیرممکن تصور می‌شد، چرا که اندازه‌ی ژنوم آن بسیار بزرگ بوده و ساختار پیچیده‌ای نیز دارد. اندازه‌ی ژنوم این گیاه ۵ برابر ژنوم انسان است. گندم نان سه زیرژنوم دارد و ۸۵ درصد ژنوم آن نیز از توالی‌های تکراری و غیر کدکننده تشکیل شده است.
کِلیه اورسول (Kellye Eversole)، مدیر اجرایی IWGSC، اذعان داشت: «دست‌یابی به ژنوم مرجع گندم، نقطه‌ی اوجی در کارنامه‌ی بسیاری از افرادی است که زیر پرچم IWGSC گرد هم آمده‌اند تا هدفی را محقق سازند که تا پیش از این غیرممکن تصور می‌شد. روش دست‌یابی به توالی ژنوم مرجع و اصول و سیاست‌های این کنسرسیوم، الگویی را برای توالی‌یابی ژنوم‌های بزرگ و پیچیده‌تر گیاهان فراهم آورده و بر روی اهمیت همکاری‌های بین‌المللی جهت توسعه‌ی امنیت غذایی تأکید می‌ورزد.»
ترجمه: آزاده داودی
منبع: Science
