ما هو تكاثر النبات؟
نُعرِّف تكاثر النبات بأنه عملية زيادة أعداد النبات أو تجديده (النبات الأم).
يمكن للمزارع أن يستخدم تكاثر النبات للحصول على منتج مرغوب وقابل للتسويق (مثل بذور، ثمار، أو درنات المحصول)، زيادة عدد النباتات، تجديد النباتات القديمة غير المنتجة، جمع مواد زراعة للموسم القادم، دمج صنفين أو نوعين معًا (كما في الأشجار)، أو الحصول على أصناف فائقة.
تعتمد هذه العملية على نوع النبات، ويمكن أن تحدث بإحدى طريقتين (وفي بعض الأنواع، يمكن استخدام الطريقتين معًا):
- التكاثر الجنسي
- التكاثر اللاجنسي
التكاثر الجنسي للنبات
يحدث التكاثر الجنسي للنبات عندما ينتج بذورًا. تتضمن هذه العملية الأعضاء التناسلية للنبات (الزهور)، النقل الناجح (التلقيح) للأمشاج الذكرية (حبوب اللقاح من المتك) إلى الجزء الأنثوي من الزهرة (الميسم)، وإخصاب البويضة الأنثوية. إذا كانت جميع العوامل مثالية، سيتم إنتاج ثمرة/بذرة. هذه البذرة يمكن أن تُنتج نباتًا آخر يحمل مزيجًا من صفات وجينات النباتات الأم.
يتم إكثار غالبية أنواع المحاصيل المزروعة اليوم، والتي تضمن الأمن الغذائي للسكان حول العالم، بشكل جنسي. للتكاثر الجنسي مزايا رئيسية منها:
- إنه أرخص.
- يحتاج إلى معرفة تقنية ومعدات أقل.
- يمكن لكل نبتة أن تنتج عشرات أو حتى ملايين البذور.
- إنه الطريقة الوحيدة لإنتاج أصناف وهجن جديدة ذات خصائص فائقة (مقارنة بوالديها).
- إنه وسيلة لتجنب انتقال الأمراض النباتية الرئيسية من جيل إلى آخر.
- يمكن تخزين البذور لفترات أطول، وهي ليست متطلبة جدًا بشأن ظروف التخزين مقارنة بمواد التكاثر من الفئة الأخرى (التكاثر اللاجنسي).
- العمليات اللوجستية أسهل وأرخص بسبب صغر حجم ووزن البذور.
ما هو التكاثر اللاجنسي أو الخضري؟ وما هي أنواعه؟
التكاثر اللاجنسي أو الخضري هو بشكل أساسي استنساخ نبتة باستخدام أجزاء النبات الخضرية (البراعم، السيقان، الجذور، الأوراق) من النبات الأم. تجديد الجزء النباتي المستخدم يخلق نبتة جديدة مطابقة للنبات الأم (المانح).
يوجد العديد من طرق التكاثر اللاجنسي في مملكة النبات، ولكن 5 منها هي الأكثر استخدامًا في الزراعة:
- العُقَل
- التقسيم
- التطعيم بالبراعم
- التطعيم
- الترقيد
تذكر أنه على الرغم من إمكانية استخدام أكثر من طريقة للتكاثر الخضري لكل نوع من النباتات، قد يكون هناك تباين في كفاءة التجديد.
للتكاثر اللاجنسي العديد من المزايا، ومنها:
- إنه أفضل طريقة (وأحيانًا الوحيدة) للحفاظ على نوع نباتي (الحفاظ على التركيبة الجينية الدقيقة للجينات - نقاء الصنف).
- قد يكون أسهل وأسرع في بعض الأنواع من التكاثر الجنسي.
- يؤدي غياب المراحل الفتية إلى نباتات أكثر حيوية ذات نمو متسارع (خاصة في المراحل الأولية) تنضج في فترة زمنية أقصر.
دور مواد التكاثر في منع انقراض النباتات
بينما يُعد النقاء الجيني والتوحد العالي داخل المحصول من المتطلبات الرئيسية للمزارعين والمستهلكين، يأتي ذلك بتكلفة كبيرة. هذه الزراعة الأحادية الجينية (من الهجن الناتجة عن التكاثر الجنسي أو النباتات المُتكاثرة خضريًا) كانت سببًا في فقدان التنوع البيولوجي داخل أنواع المحاصيل، حيث يتم زراعة عدد قليل فقط من الأصناف على مستوى العالم في الوقت الحاضر. وهذا يؤدي إلى فقدان العديد من الصفات والجينات الحيوية. في الوقت نفسه، تزيد هذه الزراعة الأحادية في مناطق شاسعة من خطر الخسائر الهائلة في المحاصيل والإنتاج في حالة تفشي مرض أو آفة. ومن الأمثلة التاريخية على هذا التدمير الهائل في الزراعة بسبب الزراعة الأحادية: تفشي مرض صدأ القهوة في سريلانكا قبل 150 عامًا، لفحة البطاطس المتأخرة في أيرلندا بين عامي 1845-1849، وباء لفحة الذرة الجنوبية في 1970–1971 في الولايات المتحدة، ومرض الذبول الفيوزاريومي الاستوائي 4 الذي يهدد حاليًا الإنتاج الإجمالي للموز في آسيا. أخيرًا، تشكل آثار تغير المناخ (ارتفاع درجات الحرارة، الجفاف، الصقيع، إلخ) خطرًا كبيرًا آخر على العديد من الأنواع النباتية القريبة من الانقراض.
لحماية والحفاظ على التنوع الجيني العالمي للنباتات، يتخذ العلماء والمزارعون إجراءات. واعتمادًا على نوع النبات ومستوى خطر الانقراض، يقرر العلماء نوع مواد التكاثر التي يجب جمعها وكيفية حفظها.
الحفظ في مستوى المزرعة أو في الموطن الطبيعي (in situ): هذه الاستراتيجية غير كافية لإنقاذ الأنواع المهددة بالانقراض.
حفظ الأنواع النباتية خارج بيئتها الطبيعية (ex situ):
في الحدائق النباتية: هنا يتم حفظ الأنواع كنباتات حية.
في حفظ البذور وبنوك الجينات: يوجد حوالي 1750 بنك جينات حول العالم يحفظ ملايين الأنواع النباتية لحماية التنوع البيولوجي. في مرافق التخزين هذه، يتم حفظ مواد التكاثر النباتية لفترات طويلة من الزمن في ظروف محددة جدًا من حيث الضوء، درجة الحرارة، والرطوبة. في بنوك البذور ومرافق حفظها، تُخزّن البذور المجففة عادةً في درجات حرارة تتراوح بين 1.6-10 درجات مئوية (35-50 فهرنهايت). في الحالات التي لا يمكن فيها تكاثر نوع ما إلا بأجزاء خضرية (التكاثر اللاجنسي)، تصبح عملية الحفظ أكثر تحديًا (البنوك في المختبر). السبب الرئيسي هو أن أجزاء النبات مثل البراعم والدرنات، على سبيل المثال، تكون أكثر حساسية، وحتى في ظروف التخزين المثلى، يمكنها أن تبقى على قيد الحياة لفترة محدودة. للتغلب على هذه العقبة، يتعين على العلماء تجميد عقل النباتات، قمم البراعم/المريستيمات، وحبوب اللقاح (التجميد العميق عند -196 درجة مئوية) و/أو تجديد هذه النباتات باستمرار في المختبر (باستخدام زراعة الأنسجة) أو في بنوك الجينات الحقلية. في كل هذه المرافق، من الضروري تطبيق جميع التدابير الصحية النباتية اللازمة والحفاظ على نقاء الصنف وحيويته في مواد التكاثر المخزنة.
المصدر: (منظمة الأغذية والزراعة، 2010)
المراجع
https://extension.umaine.edu/gardening/manual/propagation/plant-propagation/
https://extension.missouri.edu/publications/mg3
https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PHYTO-07-20-0311-RVW
https://www.mdpi.com/2079-9276/2/2/73
https://www.fao.org/3/i3704e/i3704e.pdf
https://mastergardener.extension.wisc.edu/files/2019/02/PlantPropagationMG.pdf
Dulloo, M. E., Hunter, D., & Borelli, T. (2010). Ex situ and in situ conservation of agricultural biodiversity: major advances and research needs. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 38(2), 123-135
مزيد من القراءات
التكاثر الجنسي للنبات - كل ما يتعلق بالبذور
الانتشار اللاجنسي أو الخضري للنباتات: ما هو؟
