القطن المعدل وراثيا

مقدمة :يعتبر القطن سلعة تجارية مهمة على مستوى العالم بالإضافة إلى انه من أهم المحاصيل التي تؤمن فرص عمل ، وقد قدرت اللجنة الاستشارية العالمية للقطن بأن هناك أكثرمن 100 مليون وحدة زراعية عالمية تهتم بإنتاج القطن بالإضافة الى الكثير من النشاطات الأخرى من حلج وتسويق وتجارة القطن ،أكبر التجمعات لإنتاج وتجارة القطن هي الصين والهند والولايات المتحدة الأمريكية والإتحاد الأوربي وآسيا الوسطى وأفريقيا.
إنتاج القطن في سورية:
يعتبر القطن من أقدم المحاصيل المروية التي تزرع في فصل الصيف في بلادنا حيث تتم زراعة القطن في حوالي 20 % من المساحة المروية في سورية . ويحتل القمح والقطن القسم الاكبر من الأراضي المروية المزروعة بالمحاصيل الحقلية ويشجع المزارعون على تطبيق الدورة الزراعية القمح/القطنمما يؤدي إلى زراعة القطن في الأرض المروية المناسبة مرة كل ثلاث سنوات . وفي حال توفر الماء تتم زراعة المساحة القصوى للقطن دون مواجهة أمراض خطيرة أومشكلات في خصوبة التربة مرة كل سنتين . مما يسمح بزراعة حوالي450000 هكتار لإنتاج القطن في سورية حيث لايكون هناك أي مشكلة متعلقة بالماء في الأراضي المروية حالياً
القطن المعدل وراثياً:
يعتبر القطن المعدل وراثيا كنتيجة للتطور التكنولوجي في التسعينات والذي كان له تأثير ضمني على تخفيض تكاليف الإنتاج وبالتالي زيادة الإنتاجية للمتبنين الأوائل لهذه التقنية . من أنواع القطن المحور وراثيا لدينا قطن Bt هذا النوع من القطن يحوي واحد أو أكثر من جينات اشتقت من بكتريا Bacillus thuringienis , هذه البكتريا توجد في التربة و لها ميزة انتاج بروتين يشبه الكريستال له القدرة على قتل مجموعة من الحشرات التي توجد في التربة و بعض الاحياء الاخرى , لذلك فان القطن الذي أدخل اليه هذه الجينات يصبح قادر على انتاج هذا البروتين الفعال في قتل بعض من أكثر يرقات الحشرات أذى للقطن , مثل يرقات التبغ ,budworms و bollworms حيث أن مجموع تكلفة السيطرة على هذه الحشرات و الخسائر التي تحدث على انتاج القطن تتجاوز 300 مليون $ في السنة .
تم البرهان على هذه التقنية الجديدة في التعامل مع الحشرات في الولايات المتحدة بواسطة وكالة حماية البيئة الامريكية (EPA ) في تشرين الاول عام 1995 و متوفرة الان في عدة شركات للبذار في تلك البلاد و كذلك في العديد من البلدان التي تزرع القطن حول العالم .
هناك أنواع مختلفة من Bt تنتج أنواع مختلفة من Cryproteins,تم التعرف على المئات منها حيث عرف العلماء 60 نوع من Cryproteins تؤثر على أنواع مختلفة من الحشرات حيث وجد أن معظم Cryproteins تنشط ضد مجموعات معينة من الحشرات مثل يرقات بعض أنواع الذباب و خنافس و عث . على سبيل المثال يرقات خنافس Colorado potato تتأثر ببروتينCry3A , كما أن Cry1Ac تستخدم ضد Tobacco budworms , كما أن ثقابة الذرة الاوربية يمكن أن تقتل بواسطة بروتين Cry1Ab , Cry1F , Cry1Ac , Cry9c و الانواع الاخرى من Cryproteins تنشط ضد يرقات البعوض والذباب وحتى nematodes. عندما تأكل الحشرات هذه البلورات فان أنزيماتها الهاضمة تنشط الشكل السام للبروتين حيث يرتبط Cryproteinsالى مستقبلات معينة موجودة على جدار الامعاء و تفجر خلايا midgut
الحشرات التي تتغذى على قطن Bt تتوقف عن تناول الطعام خلال بضعة ساعات بعد أخذها العضة الاولى و اذا تناولت سما كافيا فانها تموت خلال 2 الى 3 أيام
بعض الدراسات حول قطن Bt
وصلت المساحة المزروعة من النباتات المعدلة وراثيا في العام 2002 الى 58.7 مليون هكتار في حوالي 16 دولة . و تتصدر الولايات المتحدة الامريكية قائمة الدول الزارعة لهذه المحاصيل (68%) تليها الارجنتين (23%) و كندا(5%) و الصين (4%) . و تتكون أكثرية المزروعات من أربعة محاصيل هي فول الصويا و الذرة و القطن و الكانولا . و تم التحوير من أجل صفتين هما مقاومة الحشرات و تحمل مبيدات الاعشاب, و لا تزرع سوى سبعة بلدان نامية محاصيل كائنات محورة وراثيا , كما لا تزيد غالبية المساحات المخصصة لها عن 100000 هكتار (باستثناء الارجنتين و الصين ) . و يعتبر الصين البلد الوحيد الذي يطور محاصيل محورة وراثيا و يسوقها بالاستعانة بموارد محلية , فيما حصلت البلدان الاخرى على تركيبات أو أنواع وراثية من بلدان صناعية .
و في دراسة قام بها علماء صينيين في بكين عام 2008 نشرة في مجلة " ساينس " العلمية وقال فيها العالم وو ، الباحث في الاكاديمية الصينية للعلوم الزارعية، في ورقته البحثية ان قطن Bacillus thuringiensisيمكنه الدفاع عن نفسه ضد ديدان القطن فضلا عن حماية المحاصيل المجاورة مثل فول الصويا والسرغوم. وعمل وو وفريقه على هذا المشروع من عام 1997 حتى عام 2007 وشملت دراستهم حوالي 3800 هكتار من القطن المعدل وراثيا في ست مقاطعات واكتشف الباحثون انه بعد زراعة القطن(Bt):
- انخفضت اعداد الديدان بصورة حادة حيث أن بكتريا Bacillus thuringiensisهي عضيات دقيقة تعيش في التربة تمتاز باحتوائها على جين مسؤول عن التأثير القاتل للحشرات في عدة نباتات ويعد سمها غير ضار بالانسان والحيوان والاسماك ومعظم الحشرات
- محصول القطن ازداد بـ 15-20%
- امكن تقليل استخدام المبيدات الحشرية حتى 50%.
واشار الفريق الى ان هذه العوامل ساعدت البيئة الاحيائية وساهمت في صحة مواطني الارياف.
اما تجربت الهند مع القطن المعدل وراثيا
في اذار عام 2002 سمحت الحكومة الهندية بالزراعة التجارية لقطن Bt وفي هذا العام تم زراعة حوالي 38000 هكتار من قطن Bt , منها حوالي 12000 هكتار زرعة من قبل 17000 مزارع في ولاية Maharashtra و في تحليل البيانات من مؤسسة البذار استنتجت أن
- ان كمية المبيد الحشري يمكن أن يتم تقليله بنسبة الثلث مقارنة بالقطن غير المعدل
- العائدات يمكن أن ترتفع الى 80 % في الفصول التي يصاب بها القطن بbollworm
يعود الاداء غير المنتظم للقطن المعدل وراثيا الى :
- ان السم يتناقص بسرعة بالاشعة فوق البنفسجية و الحرارة و قيمة PH العالية للورقة أو بالتجفاف
- على اليرقات أن تأكل كمية كافية من النبات المعالج لكي تصل الى الجرعة القاتلة حيث أن تأثير السم لا يكون عن طريق الاحتكاك
- من الصعب تغطية المواقع التي تتغذى عليها tobacco budworms و bollworms بالمرشات الورقية (foliar-applied sprays.)
- Bt Cry-proteins أقل سمية لليرقات الاكبر
هل قطن Bt يؤثر على الحشرات المفيدة :
العديد من الدراسات أظهرت أن Cry1Ac في قطن Bt ذات حساسية عالية فهي تقتل أنواع محددة من اليرقات , حيث لم يتم ايجاد تاثير لقطن Bt على الحشرات المفيد بما فيها honey bees و lady beetle و العناكب .
على كل الابحاث المخبرية أظهرت أن البروتين Cry1Ab يمكن أن يؤثر بشكل غير مباشر على يرقات lacewingالخضراء التي تأكل اليرقات المقتولة بBt , ليس من المعروف اذا كان Cry1AC في قطن Bt له تأثير مشابه على يرقات lacewing .

Lacewing larva

نظريا قطن Bt يمكن و بشكل غير مباشر أن يخفض الغزارة العامة لبعض الحشرات النافعة .
مخاطر التعديل الوراثي للقطن
- المحاصيل التي تم تعديلها جينيا لتقاوم الحشرات تقتل ليس فقط الحشرات الهدف مثل السوسة و انما تقتل أيضا الحشرات المفيدة .
- محاصيل القطن التي تم تعديلها جينيا لمقاومة مبيدات الاعشاب يساعد على استخدام كميات أكبر من مبيد الاعشاب و التي تؤثر على كلا من الاعشاب الضارة و النباتات المفيدة و تؤدي الى قتلها بشكل عشوائي , كما أن مبيدات الاعشاب ضارة بكل من البيئة و الانسان
- الانواع المعدلة جينيا قد تتزاوج مع الانواع البرية و تنتج "superweeds " و التي لا يمكن ابادتها باستخدام مبيد الاعشاب العادي .
- يؤدي استخدام القطن المحور وراثيا من قبل المزارعين الى الحصول على البذور من مورد واحد و قد يتم الاعتماد على مورد واحد للحصول على البذور و مبيدات الاعشاب و عندها سيكون المزارع تحت رحمت الشركة التي تغير أسعار البذور و مبيدات الاعشاب عند الرغبة .
- استخدام أنواع القطن المحورة وراثيا يؤدي الى تقليل من أنواع القطن الذي ينمو بشكل نشط و بالتالي سيقلل التنوع الحيوي .
- المركبات السامة مثل glyphosphate و Bromoxynil تستخدم على محاصيل القطن المعدلة وراثيا . و على الرغم من تصديق وكالة الحماية البيئية الامريكية على استعمال Bromoxynil الا أنه ما تزال هناك مخاوف جدية متعلقة بتطور الاطفال .
- طبيعة التحوير الوراثي و تأثيراتها على المدى الطويل لم تفهم بشكل جيد كما أن هذه المنتجات لم تختبر بشكل جيد قبل أن يتم اطلاقها الى البيئة . في الولايات المتحدة الامريكية , وزارة الزراعة (USDA) برهنت أن استخدام القطن المعدل وراثيا مستند الى بيانات تم تقديمها من الشركة المنتجة .
المراجع :
United States Department of Agriculture -
- Genetically Modified Cotton - News

- AgBioForum (THE JOURNAL OF AGROBIOTECHNOLOGY MANAGEEMENT AND ECONOMICS)

- المحاصيل المحورة وراثيا ما لها و ما عليها للدكتور سعيد عبد الله باعنقود من مركز العلوم و التكنولوجيا-جامعة عدن

- لمحة عن القطن في سوريا لياسر العيسى من المركز الوطني للسياسات الزراعية NABC