برامج التربية والتحسين الوراثي للمحاصيل الحقلية في العراق: نظرة عامة-شواهد تطبيقية وافاق مستقبلية

د.ضياء بطرس يوسف
مركز تربية وتحسين النبات، دائرة البحوث الزراعية، وزارة العلوم والتكنولوجيا
ص. ب. 765، بغداد/ العراق
.dpyousif@yahoo.com

ربما يعد العراقيون القدماء، بناة الحضارات العريقة في اور وبابل واشور اول من دجن النباتات ومارس الانتخاب

الفردي الى جانب الانتخاب الطبيعي، فأكثروا البذور ونقوها وخزنوها واعادوا بذارها. كما انهم اول من اخترع العجلة وحرث الارض وسواها وصمم طرائق زراعتها فاوصلوا مياه السقي اليها بالسيح او الواسطة. ولا يفوتنا ان نذكر ان ارض العراق مقدسة، فهي مهبط الرسالات وموطن النبي ابراهيم الخليل، وموطن الاصل للكثير من الزرع والضرع، الحنطة والنخيل والحمص والكثير من النباتات العطرية والدوائية…. الخ. كل هذه المقومات تدعونا الى الاعتقاد وربما الجزم بان علم الفلاحة والزراعة وعلم النبات وانتاج النبات ومن ثم علم تربية النبات قد ولدت وترعرعت فتطورت هنا في ارض بلاد النهرين، ارض السواد، وارض دجلة والفرات الخالدين.
عندما أفل نجم الابداع والنهوض والتطور بالغزو المغولي وسقوط الدولة العباسية، خفتت اشراقة شمس العلم، كل العلوم في ارض بلاد السلام وارض السواد لقرون عديدة، فلا علم ولا علماء، لذا سميت ” الفترة المظلمة”. عقب انتهاء الحكم العثماني ومجيء الاحتلال البريطاني بدأت اوائل اشراقات النهضة في العراق ومجيء الحكم الوطني عندما نال العراق استقلاله وارسلت البعثات العلمية الى اوربا وامريكا والتي اينعت ثمارها بعودة المبتعثين من العلماء الشباب في مطلع الخمسينات وولدت معها انشاء اول كلية زراعة في العراق في ابي غريب، وبدأت معها نشاطات وزارة الزراعة العراقية وبفضل الكثير من العلماء والباحثين البريطانيين ومساندتهم وحبهم للعلم ومتانة علاقتهم بعلماء العراق الجدد الذين كان همهم الوحيد وشغلهم الشاغل اعداد الموسوعة النباتية العراقية Flora of Iraq والتي اعدت مادتها العلمية اعداداً لا مثيل له من حيث التوصيف والدقة والشمولية، مما افرز انشاء اول معشب وطني في الدول العربية. رافق كل هذه النجاحات الحس الوطني الذي سعى لأدخال الاصناف النباتية المتفوقة والتي تهم الامن الغذائي الوطني مثلما رافقه ادخال محاصيل جديدة بعد ثبوت نجاح زراعتها في العراق (ملخصات ابحاث المحاصيل الحقلية). وعليه ابتدأت نواة البحث العلمي الزراعي منذ ذلك التأريخ، اي في بداية الخمسينات للقرن الماضي، حيث افرزت ولادة معهد البحوث النووية في عام 1958-1959 وقانون الاصلاح الزراعي.

ولا يفوتنا ان نذكر من باب التوثيق العلمي الامين الى ان رواد العلوم الزراعية قد ادخلو منذ اوائل الثلاثينات من القرن الماضي بعض اصناف القمح والذرة لتعميم زراعتها في بيئات العراق المختلفة. كما تم توثيق الخزين الوراثي لأصناف النخيل العراقية في الدليل العراقي الرسمي لسنة 1936 والتي قاربت 500 صنف وبحسب توفر المعلومات في حينها. شهدت فترة الستينيات البدايات الحقيقية لعلم تربية وتحسين النبات، وعلى سبيل المثال لا الحصر ابتدأ برنامج اكثار وتنقية التقاوي المعدة للزراعة باساليب علمية وخصوصا الحنطة في اوائل الستينات وبرنامج تربية الطفرات لمحصول السمسم في عام 1969 في معهد البحوث النووية، والذي افرز استنباط اصناف طافرة ومتفوقة في مواصفاتها الزراعية والانتاجية والنوعية في اوائل التسعينات.  تم تأسيس المجلس الزراعي الاعلى في اوائل السبعينات، وارسلت البعثات الدراسية لنيل الشهادات العليا الى مختلف دول العالم فشملت امريكا وكندا واوربا الغربية والشرقية والاتحاد السوفيتي (سابقاً) والهند واستراليا وتركيا وحتى بعض البلدان العربية مثل مصر. كما تم استقدام العلماء والأكاديميين من الهند والباكستان ومصر وغيرها. نشطت حركة البحث العلمي بتأسيس مجلس البحث العلمي كمؤسسة علمية رصينة وعريقة لنوعية الاتجاهات والمشاريع البحثية والزراعية والبيولوجية منها بوجه خاص، وتوسع معهد البحوث النووية الذي يعد المعين الاساس لمنظمة الطاقة الذرية العراقية والاستخدامات السلمية للطاقة النووية، مثلما شملت هيئات ودوائر الزراعة في بغداد والمحافظات قيام البحوث الزراعية وانشاء محطات التجارب البحثية. افرز كل ذلك نشاطات علمية متميزة اجبرت الباحث العلمي العراقي في مجال الانتاج النباتي على السعي الحثيث للتفتيش عن الاصناف والموارد الوراثية المتقدمة والمتفوقة في قدرتها الوراثية والانتاجية، وخصوصاً ما يهم الامن الغذائي الوطني، فادخل البذور من كل بقاع الارض ولمختلف النباتات، بل استنجد بما طورته المراكز والمظمات الدولية التابعة للمجموعة الاستشارية الدولية للبحوث الزراعية cigar مثل CIMMYT  و FAO  و ICARDA وغيرها.
ان ما يهمنا هنا هو تحديد الهدف من خلال التركيز في هذه الدراسة على اهم المحاصيل الزراعية التي شغلت بال كل من مربي ومنتجي النبات وهي الحنطة والشعير والذرة والرز او الشلب.

 طرائق التربية المعتمدة في العراق
قبل التطرق لطرائق التربية المتبعة في العراق لمحاصيل الحبوب، وخاصة الحنطة، فانه لا بد من معرفة اهم الاصناف العراقية والقديمة من الحنطة الطرية والقاسية المحلية فهي: صابربيك وعجيبة وقندهارية وسن الجمل والحورانية ثم انتشرت الاصناف: نوري 70 وابوغريب 3 ومكسيباك وفلورنس اورور واراس وجيراردو (ابوغريب 5) وكوكورت س 71، وحوراني وحماري وسيتانور كابللي حيث تسيدت الزراعة العراقية في المنطقتين الديمية والمروية حتى اوائل الثمانينات.
عقب الثورة الخضراء التي افرزت استنباط صنف الحنطة “مكسيباك” والذي تم ادخاله في اوائل السبعينات الى العراق، ارتفعت القدرة الانتاجية لحنطة الخبز عالمياً كما استثمرت الصفات الوراثية المتميزة في برامج التهجين والانتخاب لتطوير سلالات جديدة ومتقدمة في مواصفاتها الزراعية والانتاجية في العراق والبلدان النامية عموماً. تم تعميم زراعة صنف المكسيباك في مناطق زراعة الحنطة في العراق، مثلما تم ادخال مشاتل تربية متقدمة وموارد وراثية كثيرة من المركز الدولي لتحسين الذرة والقمح من قبل مربي الحنطة الرواد (عمر علي امين) فافرزت اعتماد صنف الحنطة ابوغريب 3 وابوغريب 5 اللذان تميزا بمواصفات زراعية مرغوبة ومنها التحمل النسبي للجفاف، فتسيدا الزراعة العراقية في المنطقتين المروية والديمية.
استمرت الجهود العلمية المتعلقة ببرامج التربية والتحسين الوراثي بالطرائق التقليدية طيلة العقدين الثامن والتاسع من القرن الماضي ورافقها بشكل مواز برامج تربية الطفرات في منظمة الطاقة الذرية، فتكللت الجهود باستنباط اصناف عديدة ومتفوقة، مما تطلب تأسيس اللجنة الوطنية لتسجيل واعتماد الاصناف الزراعية في العراق في اوائل التسعينات. اصدرت هذه اللجنة اولى ملفاتها وتقاريرها المتعلقة بتسجيل و/ او اعتماد الاصناف في عام 1992 اعقبها نشرات سنوية عديدة كان اخرها قاعدة بيانات الاصناف والهجن الزراعية في اذار 2014  (الجدول، 1).  انجزت اللجنة اجراءات الاختبار والكشف الميداني على أكثر من 75 صنف حنطة طرية وقاسية خلال مدة عملها وتم تسجيل و/او اعتماد الكثير منها بين استنباط او ادخال.
انحسرت طرائق التربية التقليدية للحنطة والشعير بين اسلوب الادخال من مراكز دوليه اهمها المركز الدولي لتحسين الذرة والقمح في المكسيك (CIMMYT) (الجنابي واخرون، 2001) او مركز البحوث الزراعية في المناطق الجافة في سوريا (ICARDA) (الجبوري واخرون، 1999) والاجتهادات الفردية للباحثين العلميين من خلال زياراتهم العلمية الى الدول والمراكز او المعاهد البحثية. مثلما اتبع اسلوب الانتخاب الكمي mass selection او انتخاب السلالة النقية pure line selection. بينما ابتدأت برامج تربية الطفرات لأول مرة في العراق والوطن العربي في العقد السابع من القرن العشرين، فأبتدأ برنامج تربية الطفرات لمحصول السمسم عام 1969 (الخالصي واخرون، 1982) باستحداث الطفرات الوراثية باسلوب التطفير التجريبي باستخدام المطفرات الفيزيائية (اشعاعات جاما من مصدر الكوبلت 60 او السيزيوم 137)  ثم استخدام النيوترونات السريعة والحرارية، مثلما استخدم اسلوب التطفير باستخدام المطفرات الكيميائية ومنها ازايد الصوديوم واثيل مثيل السلفونيت EMS و مثيل ميثان السلفونيت MMS وغيرها مع محاصيل الحنطة والرز والشعير والباقلاء. تم استنباط حوالي 17 صنف من محاصيل حنطة الخبز والمعكرونة والقمح الشيلمي والذرة والسمسم وفول الصويا وزهرة الشمس والقطن خلال السنوات 2012-2015 وهي في الحقيقة نتاج سنوات برامج التربية والتحسين الوراثي لأكثر من 10- 15 سنة، اي تعود اللبنات الاساسية لها الى منظمة الطاقة الذرية العراقية التي مثلت المعقل العلمي المتقدم في العراق.
في اوائل التسعينات، تم البدء ببرامج التربية لتحمل ظروف الشد البيئي غير الحياتي (الملوحة والجفاف)، بادخال تراكيب وراثية متحملة للملوحة ببرنامج تهجين وتشعيع (المشهداني واخرون، 1992) فافرز نجاحات كبيرة على المستوى التطبيقي من خلال استنباط صنف دجلة المتحمل للملوحة في اوائل الالفية الجديدة وتسجيل صنف الفرات ثم اعتماده في عام 2011. استنبطت الاصناف الطافرة من حنطة الخبز (ايراتوم  10 وايراتوم 1 ونداء (طاقة 849) والتحدي (طاقة 173) واور وتموز 2 وتموز 3 وربيعة والتي مدت سلة غذاء العراق في فترة الحصار الظالم على العراق (الجدول 1). اعتمد اسلوب ادخال موارد وراثية متحملة للملوحة وغربلتها تحت ظروف الشد الملحي مع الانتخاب ثم ادخال المتفوقة منها في برامج التهجين والتطفير التجريبي (الجدول، 1). افرزت جهود باحثي وعلماء الطاقة الذرية العراقية ادخال اكثر من 4000 مادة وراثية لحنطة الخبز (الطرية) وحنطة المعكرونة (القاسية) فتم تأسيس بنك وراثي في الطاقة الذرية العراقية في النصف الثاني من عام 2001. اما بالنسبة لمحصول الشعير فتسيدت الاصناف المحلية مثل شعير اسود المحلي للزراعة الديمية، ثم ادخل الصنفان أريفات ونومار في السبعينات والثمانينات ليتسيدا الزراعة العراقية. على الرفم من اهتمام باحثي وزارة الزراعة بمحصول الشعير، الا ان مجلس البحث العلمي ربما يعد اول جهة علمية تهتم ببرامج تربية الشعير، بينما كانت منظمة الطاقة الذرية العراقية من الجهات السباقة في برامج تربية وتحسين الشعير باعتماد طرائق تربية الطفرات، حيث ادخلت الاصناف المحلية والمدخلة في برامج تربية واسعة ومحددة الاهداف، فاستنبطت في اوائل التسعينات اصناف طافرة مثل شعاع وتويثة وسمير وامل وبراق والوركاء. بلغ عدد الاصناف المستنبطة بالتطفير (طفرات معتمدة في الزراعة العراقي) حوالي 26 صنف، تم توثيق 22 منها لدى الوكالة الدولية للطاقة الذرية حتى عام 2003، بينا تم تسجيل و/ او اعتماد 4 منها خلال عامي2013 – 2015.

اما الذرة الصفراء، فاستخدمت الجرع الاشعاعية الواطئة من اشعاعات كاما لتحفيز النمو والارتقاء باداء الاصناف السائده من الذرة الصفراء فضلاً عن برامج التربية التقليدية لأستنباط الاصناف التركيبية وانتاج السلالات النقية واختبار القابلية الوراثية للتآلف العام والخاص وبرامج التهجين التبادلي في الذرة الصفراء (يوسف واخرون، 1994). تم استنباط اول صنف ربيعي من الذرة الصفراء في العراق عام 1994 حيث سجل واعتمد من قبل اللجنة الوطنية لتسجيل واعتماد الاصناف في العراق (يوسف واخرون، 1996). كما نشطت برامج تربية الذرة الفشار (الشامية) من خلال ادخال الاصناف والهجن الاجنبية في برامج تهجين مع الصنف المحلي شامية بابل، فاستنبط اول صنف (الصفا) والذي تميز بانتاجيته العالية ونوعية البذور حيث تمدد الانفلاق العالي بالنسبة لصنف شامية بابل المحلي. كما استخدمت برامج الاتخاب التكراري البسيط في استنباط الاصناف مفتوحة التلقيح في الذرة في اوائل عام 2000 وتم تسجيل واعتماد صنف المسرة، حيث اعتبر عتبة قياس وقبول تسجيل واعتماد الاصناف بعد عام 2001. نجح باحثي وعلماء الطاقة الذرية من تسخير التقنية النووية في استنباط اصناف جديدة من الرز بمواصفات انتاجية ونوعية عالية، ومن اهمها عنبر بغداد وعنبر المناذرة والعباسية (النشرة السنوية لتسجيل واعتاد الاصناف في العراق، 1996) مثلما اعتمد البرنامج الوطني لتطوير زراعة الرز في العراق على اسلوب الادخال من معهد بحوث الرز الدولي IRRI واستنبطت اصناف متفوقة مثل ياسمين. بالنسبة لمحصول القمح الشيلمي، فعلى الرغم من كون المحصول يعد جديداً في الزراعة العراقية، حيث تسيده الصنف رويدة لحين استنباط الصنف “اباء 131” في اوائل التسعينات، الا انه تدهور الصنف من حيث الخلط الميكانيكي والوراثي في بداية الالفية الجديدة، فاستنبطت الاصناف الجديدة “امل 7 وفرح والمهند” من قبل باحثي مركز تربية وتحسين النبات. كما ابتدأت مشاريع البحوث المتعلقة بزراعة المتوك وبرامج التهجين لأستنباط تراكيب وراثية عراقية الاصل وذلك في اواخر الثمانينات واوائل التسعين، الا ان الظروف التي مر بها العراق من حروب وحصار اثرت سلبياً على استمرار مثل هذه الجهود العلمية.

خلال السنوات الخمسة الاخيرة، تم استنباط الاصناف بغداد 1 وبغداد 3 وفارس 1من حنطة الخبز، وبغداد 2 ولطيفية 2 من حنطة المعكرونة واصناف امل 7 وفرح والمهند من القمح الشيلمي وطاقة 3 من فول الصويا وصنفي السمسم “طفرتي سومر والوداع” وطفرة 72 لمحصول القطن والتي لازالت قيد الاكثار برتبة النواة. ولا يفوتنا ان نذكر صنفي الحنطة المتحملة للملوحة “دجلة والفرات” واللذان تم استنباطهما بالادخال والتهجين مع الطفرات السائدة المستنبطة، حيث اعتمدا في الزراعة العراقية في عامي 2001 و20011، وان دور البرنامج الوطني للاستخدام الامثل لحوضي دجلة والفرات والبرنامج الوطني لتنمية زراعة الحنطة في العراق يعد كبيراً وبارزاً في دعم نشاط برامج التربية والتحسين الوراثي لمحاصيل الحبوب والقمح بالدرجة الاساس. كان هناك اهتمام كبير وواسع بتقنية زراعة الانسجة النباتية منذ منتصف الثمانينات، حيث تحققت ناجاحات علمية وتطبيقية لأكثار اصناف النخيل، والوصول الى المستوى الريادي في الانتاج، متقدمين بذلك على كل البلدان العربية. كما تحققت نجاحات علمية افرزت تحقيق براءات اختراع في انتاج درينات البطاطا للرتب العليا الخالية من الاصابة الفيروسية.

تستخدم حاليا برامج تربية الطفرات والادخال والتهجين والغربلة والتقييم في اكثر من بيئة مع اعتماد استخدام البرامج الحاسوبية المتقدمة لدراسة تأثير التداخل الوراثي البيئي من جهة وتقدير بعض المعالم الوراثية المتعلقة بالفعل الجيني
للوقوف على افضل معايير الانتخاب، مثلما اعتمدت التقانات الحياتيةالحديثة واستخدام الوراثة الجزيئية وتوثيق البصمة الوراثية للاصناف الجديدة وصولا الى تشخيص الموارد الوراثية المحورة.
اما اهم اهداف برامج التربية المعتمدة في مركز تربية وتحسين النبات فهي:
1)التربية لتحسين حاصل الحبوب وزيادة القدرة الانتاجية
2) التربية للتزهير وللنضج المبكر (تقصير دورة حياة المحصول)
3) التربية لأستنباط الاصناف غير الحساسة للفترة الضوئية او درجات الحرارة
4) التربية لمقاومة المسببات المرضية (الاصداء والتفحمات والتبقع)
5) التربية لمقاومة الاضطجاع واستنباط الاصناف القصيرة
6) التربية لتحمل مستويات التسميد والتكثيف النباتي.

 شواهد واحصاءات
يلاحظ ان 27 من اصل 49 صنف حنطة خبز، اي بنسبة 55% من الاصناف المعتمدة في العراق هي من استنباط مركز تربية وتحسين النبات في وزارة العلوم والتكنولوجيا (منظمة الطاقة الذرية العراقية سابقا)، وان اصناف الرشيد وتموز 2 والعراق لحنطة الخبز، تتسيد الزراعة العراقية في المنطقة المروية (الجدول، 3)، كما ان صنفي بابل 29 وبابل 85 من الحنطة القاسية هي الافضل في الزراعة العراقية لغاية 2012 (الجدول، 4). وكذا الحال بالنسبة لمحصول الشعير الذي تمثل فيه الاصناف الطافرة المستنبطة اغلب الاصناف المزروعة في العراق (الجول، 5)، اي بنسبة تفوق اﻠ 80% من الاصناف المستنبطة. من الجدير بالذكر، اذا ما استبعدت الاصناف المدخلة المعتمدة في العراق فان نسب استنباط الاصناف للمحاصيل الستراتيجية لعلماء وباحثي منظمة الطاقة الذرية العراقية يرتفع بقوة، فيعكس ثمرة الجهود العلمية لعلماء الطاقة الذرية ورصانة انجازاتهم الوطنية. اما الرز فان مجموع الاصناف المستنبطة في العراق لا يتجاوز اصابع اليد الواحدة واغلبها اصنافاً طافرة لدى منظمة الطاقة الذرية العراقية. بينما تركز استنباط اصناف الذرة الصفراء في فترة التسعينات واوائل الالفية الجديدة لدى منظمة الطاقة الذرية العراقية ومركز اباء للابحاث الزراعية، اذ تم استنباط 4 اصناف تركيبية ومفتوحة التلقيح، لحقها استنباط هجينين لمركز اباء ومن ثم هجين و3 اصناف لوزارة الزراعة. ادخلت بعدها الهجن المستوردة من عدة مناشىء عالمية.