بنك الجينات الأسترالي للحبوب

يُعدّ بنك الجينات الأسترالي للحبوب (AGG) مركزًا وطنيًا لتخزين المواد الوراثية لأغراض تربية النباتات والبحوث. ويتعاون البنك مع شراكة بنك البذور الأسترالي في مشروع الأقارب البرية للمحاصيل الأسترالية. ويقع في منتزه ابتكار الحبوب، في هورشام ، فيكتوريا، أستراليا.

يهدف بنك الجينات الأسترالي للحبوب ( AGG ) إلى جمع وحفظ بذور الأنواع البرية للمحاصيل الأسترالية، التي لا تحظى بتمثيل كافٍ في المجموعات الحالية. وقد تم تحديد 40 نوعًا رئيسيًا من المحاصيل البرية، 32 منها مستوطنة في أستراليا، باعتبارها بالغة الأهمية لزيادة مخزون أستراليا من محاصيل الحبوب. ستكون بذور الأقارب البرية للمحاصيل (CWR) متاحة لمربي النباتات والباحثين لتطوير أصناف نباتية مستقبلية. سيتم تخزين البذور ليس فقط في بنك الجينات الأسترالي للحبوب، بل أيضًا في بنوك البذور الأعضاء في شراكة بنك البذور الأسترالي. ^{[ 1 ]} سيمكّن هذا المشروع من إجراء أبحاث حول أصناف نباتية جديدة، تُعدّ حيوية لمستقبل الزراعة في أستراليا. ويمكن إحراز تقدم في فهم المادة الوراثية الموجودة في المحاصيل.

يُعدّ دعم البحث العلمي أحد الأهداف الرئيسية لبنك الجينات الأسترالي للحبوب؛ ولذلك، يوزّع هذا البنك حوالي 25,000 عبوة من البذور على العلماء في أستراليا وخارجها. وبذلك، يتمكّنون من تقييم هذه البذور بحثًا عن خصائص يُمكن استخدامها في استنباط محاصيل حبوب أكثر إنتاجية. وتشمل هذه الخصائص مقاومة الحرارة والصقيع والجفاف والآفات والأمراض.

من الحقائق الأخرى المتعلقة ببنك الجينات الأسترالي للحبوب أنه يستخدم خدمة تحليل التربة القائمة على الحمض النووي ، لمساعدة مزارعي الحبوب في التنبؤ بالخسائر الناجمة عن الأمراض المختلفة قبل زراعة المحصول. ويُتاح للمزارعين خيار تغيير الأصناف أو تعديل برامج الزراعة، في الحالات التي يكون فيها خطر خسارة المحصول مرتفعًا. وقد أُطلقت الخدمة عام ١٩٩٧، وكان التركيز الأولي على الحبوب والشعير ، ولكنها تشمل الآن مسببات الأمراض التي تصيب المحاصيل الدورية. ^{[ ٢ ]}

في عام ٢٠٠٩، قدمت حكومة ولاية فيكتوريا ٣ ملايين دولار لسالي نورتون، رئيسة بنك الجينات الأسترالي للحبوب، لإنشاء البنك، وتعهدت أيضاً بتقديم ٦٠٠ ألف دولار سنوياً على مدى السنوات الخمس التالية لتغطية تكاليف التشغيل. ^{[ ٣ ]} افتُتح البنك رسمياً في مارس ٢٠١٤. ^{[ ٤ ]} تُقدم الميزانية من قِبل حكومة ولاية فيكتوريا ومؤسسة أبحاث وتطوير الحبوب ، وهي مؤسسة مدعومة من حكومة أستراليا .

يُعدّ مركز AGG بنكًا وطنيًا لتخزين البذور، أنجزه مكتب H2o للهندسة المعمارية، ويقع في سهل ويميرا على مشارف هورشام، فيكتوريا، لصالح وزارة البيئة والصناعات الأولية في فيكتوريا . ^{[ 5 ]} يمتدّ المركز على مساحة تزيد عن 2.7 كيلومتر مربع، موفرًا مساحة تخزين آمنة لعينات البذور . كما يُستخدم المبنى لتطوير البذور، وتلبية طلباتها، ويضمّ منطقة للتعبئة والتغليف والاستلام، ومكاتب إدارية، ومرافق تجفيف، ومجمدات تعمل بدرجة حرارة -20 درجة مئوية ، وردهة استقبال وطنية متعددة الأغراض لاستقبال المجموعات الزائرة.

يتميز تصميم المجمد ذي الجدار المزدوج بوجود صندوق تبريد داخلي ذي ألواح معزولة، يُستخدم لتخزين البذور، ومُحاط بغطاء خارجي خشبي واقٍ من العوامل الجوية. يضمن هذا التصميم تشغيل المجمدات باستهلاك أقل للطاقة، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل للمنشأة. وتتحقق هذه الكفاءة من خلال نظام ميكانيكي متين وصديق للبيئة .

يتميز المبنى بحضور قوي ويقدم ابتكارات في التصميم والتكنولوجيا والمواد. يشبه سطحه الخارجي إلى حد كبير العريشة ، حيث يتكون من آلاف الألواح الخشبية، طول كل منها 120 سنتيمتراً، لتشكل الطبقة العلوية.

يُعد بنك هورشام الأكبر من نوعه، وهو مُصمم للتخزين طويل الأمد . تشمل المواد التي يحفظها أصناف المحاصيل المُعتمدة، ومواد التربية، والأقارب البرية للمحاصيل. وهو لا يخدم المنتجين فحسب، بل يخدم أيضًا المُصنّعين، والمسوقين، والمُربّين، والمجتمعات الزراعية الإقليمية. أوضح بيتر والش ^، وزير الزراعة في ولاية فيكتوريا ، ^{أن البنك} يُمكنه استيعاب حوالي 300 مليون بذرة من جميع أنحاء العالم. تبلغ سعة البنك 200,000 عبوة من البذور، وأكثر من 200 نوع مختلف من المحاصيل. في عام 2017، احتوت المجموعة على حوالي 138,016 بذرة مختلفة (أو عينات تقييم)، ويتم إنتاج حوالي 3000 بذرة سنويًا.

أكثر أسماء المحاصيل تمثيلاً والمخزنة هي: ^{[ 7 ]}

• القمح الذي يضم 42624 نوعًا مختلفًا قادمًا من مناطق مختلفة من العالم، وخاصة من أوروبا وأستراليا وأفريقيا.
• الشعير يحتوي على 19062 نوعًا مختلفًا، معظمها من أوروبا وآسيا الوسطى .
• الحمص الذي يضم 9771 سلالة مختلفة، قادمة من أستراليا وأفريقيا وأوروبا وآسيا الصغرى.
• البازلاء مع حوالي 7558 فئة مختلفة، تأتي بشكل رئيسي من أوروبا والولايات المتحدة وأمريكا الجنوبية وأستراليا.
• العدس الذي يضم 5061 نوعًا مختلفًا، موطنه آسيا الصغرى وآسيا الوسطى وأوروبا وأفريقيا.

تعمل غرفة تجفيف البذور عند درجة حرارة 15 درجة مئوية ورطوبة 15%. تبقى البذور في هذه الغرفة لمدة تتراوح بين أربعة وستة أسابيع حتى تجف إلى حوالي 6% من الرطوبة قبل أن تُغلف في أكياس من رقائق الألومنيوم وتُخزن في درجة حرارة -20 درجة مئوية للتخزين طويل الأمد.

تُجري شركة AGG اختبارات دورية لمراقبة حيوية البذور، لأنها تفقد قدرتها على الإنبات حتى في ظل ظروف طويلة الأمد. فعندما ينخفض ​​معدل إنبات البذور إلى أقل من 85%، ويقل عدد البذور المخزنة عن 500 بذرة، يقوم بنك الجينات بتجديدها. ويُجدد البنك حوالي 4000 عينة مختلفة سنويًا في الحقول والبيوت الزجاجية. وعند تجديد البذور، يُراعي البنك الخصائص البيولوجية للنباتات لضمان مزيج التربة المناسب، ودرجات الحرارة الملائمة، والتحكم في التلقيح للأنواع التي تتكاثر بالتلقيح الخلطي.

للحفاظ على سلامة البذور، تُخزّن في مساحة تخزين تبلغ 2.7 كيلومتر عند درجة حرارة -20 درجة مئوية (-4 درجات فهرنهايت ) مع رطوبة منخفضة للغاية . ويمكن أن تبقى البذور قابلة للإنبات لمدة 50 أو 100 عام (بحسب نوع البذور)، مما يحافظ على المادة الوراثية.

كان السبب الرئيسي لإنشاء البنك هو درجات الحرارة المرتفعة للغاية في المنطقة، والتي تصل إلى 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت) في فصل الصيف. ولهذا السبب، كان عليهم ضمان حماية الحبوب على مدار العام. ^{[ 8 ]}

تختلف مدة صلاحية البذور؛ فبعضها يبقى صالحاً لعقود، وتُزرع المحاصيل بانتظام، وتُجمع حبوب جديدة لزيادة الكمية. تحتوي قاعدة البيانات على معلومات حول أصل وخصائص كل سلالة من البذور (غير المعدلة وراثياً)، وميزات صلاحية البذور وكميتها. ^{[ 9 ]}

تُوضع البذور في بيئات إنضاج مُتحكَّم بها ذات درجات حرارة عالية ورطوبة نسبية مُحدَّدة (45  درجة مئوية و60% رطوبة نسبية). ويُساعد كلوريد الليثيوم (LiCl) في توفير بيئة الرطوبة النسبية المُناسبة.

تُقارن منحنى بقاء البذور، الذي يُمكن الحصول عليه من اختبار الإنبات ، بعمر أنواعٍ مرجعيةٍ مُعرَّضةٍ لنفس الظروف. ومن هنا، يُمكن تمييز فئات العمر: وهذا أمرٌ بالغ الأهمية بالنسبة لبذور المناطق الجبلية ، حيث تُشير الأدلة الحديثة إلى أن الحبوب من البيئات الباردة والرطبة تعيش لفترةٍ أقصر من بذور البيئات الدافئة. كما يُمكن أن تُشير فحوصات العمر إلى كيفية حفظ البذور.

يتمثل الهدف الرئيسي لشراكة بنك البذور الأسترالي في إنقاذ حوالي 1700 نوع من النباتات المحلية والمجتمعات البيئية المهددة بالانقراض بسبب فقدان الموائل وتجزئة وتدهور الأنواع الغازية . ولتحقيق هذا الهدف، تحافظ الشراكة على بيئة آمنة ومستدامة ، وتجمع وتخزن البذور لدعم الأبحاث في هذا المجال .

يُعدّ بنك الجينات الأسترالي للحبوب أحد أهم أعضاء شراكة بنوك البذور الأسترالية ، وهي تحالف يضم 12 منظمة تسعى إلى مواجهة التهديدات المتعددة التي تواجه التنوع البيولوجي الأسترالي من خلال العمل المشترك. تتألف الشراكة من تسعة بنوك بذور، تتولى تخزين البذور وحفظها، وثلاث منظمات متخصصة في النباتات، مهمتها ليس فقط سد الفجوة بين صانعي السياسات والباحثين وجامعي البذور، بل أيضًا إدارة أنشطة الحفظ والترميم الميدانية. ^{[ 10 ]} وتتلخص أنشطة شراكة بنوك البذور الأسترالية في أربعة مفاهيم أساسية: الجمع ، والبحث ، ودعم الترميم ، وتبادل المعرفة .

• جمع البذور : تتولى منظمات ومؤسسات غير ربحية وجماعات مجتمعية عملية جمع وحفظ البذور المحلية ، حيث تعمل هذه المنظمات والجمعيات معًا لتوفير ضمانة مستقبلية للنباتات البذرية الأسترالية الفريدة، وهو أمر بالغ الأهمية في أوقات الضغوط البيئية . ومن الأنشطة الرئيسية في مجال جمع وتخزين البذور تنسيق رحلات ميدانية موسمية لجمع البذور. ويتبع بعض الخبراء بروتوكولًا دقيقًا للتعرف على البذور وجمعها وتنظيفها وتخزينها. كما يضطلع الخبراء بمهمة بالغة الأهمية تتمثل في تسجيل المعلومات (مثل وقت جمع البذور من السنة، والغطاء النباتي المصاحب ، ونوع التربة في منطقة جمع البذور) والخصائص الرئيسية للبذور. وتُعد هذه المعلومات أساسية لدور بنوك البذور في الحفاظ على البيئة مستقبلًا.
• البحث : للحفاظ على البذور المجمعة متاحة لفترة طويلة وفي ظل ظروف مضبوطة، تُعدّ عملية البحث مفهومًا أساسيًا. ولتخزين البذور بشكل صحيح، يجب على الباحث تحديد متطلبات كل فئة أو نوع من البذور (على سبيل المثال، ما إذا كانت تتطلب درجة حرارة معينة أو ما إذا كانت تحتاج إلى الضوء والرطوبة للإنبات).
• دعم جهود إعادة التأهيل البيئي : يُعدّ توثيق جميع البيانات المتعلقة بالمحاصيل الأسترالية الأصلية أحد أهم الأنشطة التي تشارك فيها شراكة بنك البذور الأسترالي . وتكتسب هذه العملية أهمية بالغة لأنها تُسهم في إعادة تأهيل المجتمعات النباتية والمناظر الطبيعية. ولتحقيق هذا الهدف، تُطبّق شراكة بنك البذور الأسترالي المعرفة العلمية ميدانيًا وتُشاركها مع مجتمع إعادة التأهيل البيئي. وبفضل هذه العملية، أنقذت هذه المؤسسة بالفعل العديد من النباتات الأسترالية الأصلية ، واكتشفت أنواعًا جديدة، وأعادت اكتشاف أنواع كان يُعتقد أنها انقرضت في البرية.
• تبادل المعرفة : تشارك شراكة بنك البذور الأسترالي هذه المعرفة مع جميع بنوك البذور الأسترالية القائمة المعنية بالحفاظ على البيئة، والممارسين في مجال إعادة تأهيل النظم البيئية، والمجموعات المجتمعية. ومن خلال تبادل هذه المعرفة، يأملون في بناء فهم أعمق لعلم البذور في أستراليا. ^{[ 11 ]}

يرتبط بنك الجينات الأسترالي للحبوب بشراكة بنك البذور الأسترالي، حيث يتعاونان في مشروع خاص بالأقارب البرية للمحاصيل الأسترالية. ويهدف هذا المشروع إلى حفظ جميع الأقارب البرية للمحاصيل الأسترالية غير الموجودة حاليًا في المجموعة السابقة. سيتم حفظ 32 نوعًا من المحاصيل البرية في مرافق بنك الجينات الأسترالي للحبوب. يُعد هذا المشروع بالغ الأهمية، إذ سيمكّن حفظ المحاصيل البرية الباحثين من اكتشاف أصناف نباتية جديدة ، ما سيكون له دورٌ هام في مستقبل الزراعة الأسترالية وتطويرها.

• موقع Sustainablelivingsystems.org: "تصنيف بنوك البذور المجتمعية"
• خطة عمل شراكة بنك البذور الأسترالي 2011-2020
• التقرير السنوي لشراكة بنك البذور الأسترالي 2015-2016
• صندوق المحاصيل