המחקר הישראלי שיגדיל את מספר גרגירי החיטה

חוקרים מצאו גן חדש המבקר את מספר גרגירי החיטה ובכך תורם להגדלת היבולים. המחקר, שאותו הוביל פרופ' צבי פלג מהאוניברסיטה העברית, התפרסם לאחרונה בכתב העת המדעי PNAS.

שדה חיטה(צילום: פרופ' צבי פלג)

המחקר, שנערך בשיתוף עם קבוצת חוקרים מגרמניה וביפן, הצליחו החוקרים באמצעות ריצוף השוואתי של גנום החיטה בין מיני חיטה מודרניים לחיטת הבר, להבין בצורה טובה יותר את הגנטיקה של החיטה, ולפתח תשתית לטיפוח של זני חיטה מתקדמים עם יבולים גבוהים שיתאימו לתנאי האקלים המשתנים.

חיטת הבר, "אם החיטה", היא אחד הצמחים הראשונים שביית האדם לפני כעשרת אלפים שנה. במהלך השנים תכונות חיוניות רבות שאצורות במין הבר נדחקו מהחיטה המודרנית. המחקר של פרופ' פלג מהמכון למדעי הצמח בפקולטה לחקלאות באוניברסיטה העברית העברית, התחיל מהכלאה בין חיטת הבר לחיטה התרבותית, במטרה לנסות להחזיר אללים חיוניים, כלומר וריאציות גנטיות חשובות ש"אבדו" במהלך תהליך התירבות והטיפוח המודרני.

שדה חיטה(צילום: פרופ' צבי פלג)

הדוקטורנט גיא גולן ביצע מיפוי גנטי של תכונות מחיטת הבר המשפיעות על רכיבי היבול, והצליח לזהות מוטציה ייחודית בגן שגורמת להתפתחות מספר רב יותר של גרגירי חיטה בכל שיבולת. אפיון רחב היקף של המוטציה חשף את תרומתה למספר וגודל הגרגרים בחיטה. האלל החדש שזוהה במחקר זה מביא למצב שבו יותר זרעים מתפתחים, וכך מתאפשרת עלייה משמעותית ביבול החיטה. עוד התגלה כי בחיטת הבר קיים גן שמבקר את מספר הזרעים שיתפתחו ואילו במהלך התירבות המוטציה שנמצאה הצליחה לבטל את פעילותו.

במוקד המחקר עומד הצורך לפתח זני חיטה בעלי עמידות גדולה יותר למחסור במים. החיטה שאנו מכירים כיום פחות מותאמת לתנאי הסביבה מאשר חיטת הבר.

הבדיקות במעבדה(צילום: פרופ' צבי פלג)

שדה חיטה(צילום: פרופ' צבי פלג)

פרופ' פלג מסביר כי "אנחנו חוקרים עוד הרבה תכונות של החיטה ומנסים למצוא את אלה שאבדו לה במהלך התרבות. תכונות של איכות, תכולת חלבון, תכולת מינרלים ועמידות למחלות ועקות, מחסור במים. הרבה תכונות שחיטת הבר מותאמת אליהן ובמהלך התרבות אבדו. ההורה הקדמון של החיטה בן לפחות חצי מיליון שנה. ודברים השתנו. בחיטת הבר יש שונות גנטית מאוד רחבה למגוון תנאים סביבתיים. הם גדלים באזורים מאוד צחיחים עד גשומים. יש רפרטואר של הרבה מאוד גנים שאנו יכולים להשתמש בהם לשיפור החיטה התרבותית. במקביל למחקר העמידות למחסור במים אנו חוקרים במקביל דרכים להעלות את היבול. וזה מה שהגן הזה עושה. לא מספיק להיות עמיד, אלא יש להיות יצרני".

על חשיבות החיטה, הוא הוסיף: "חיטה היא הגידול הכי נפוץ בעולם. העלייה באוכלוסיית העולם ושינויי אקלים מקשים על יכולתנו לייצר מזון שימנע משבר רעב עתידי. מציאת דרכים חדשות להשבחה גנטית שתגדיל את היבולים תוכל לעזור להבטיח ביטחון תזונתי עתידי בעולם".

למחקר:

https://www.pnas.org/content/early/2019/02/20/1815465116