تُعد وحدة نظم المعلومات والتوثيق من الركائز الأساسية في بنك الجينات، حيث تضطلع بدور حيوي في تنظيم وإدارة البيانات المتعلقة بالموارد الوراثية النباتية. تهدف هذه الوحدة إلى ضمان جمع، توثيق، حفظ، وتحديث كافة المعلومات ذات الصلة بالأصول الوراثية النباتية، بما يشمل البيانات الجينية والمورفولوجية والبيئية والجغرافية، وكذلك معلومات الحفظ والصيانة والتوزيع. ومن خلال تطوير قواعد بيانات متكاملة وحديثة، تتيح الوحدة تتبع كل مادة وراثية منذ لحظة إدخالها إلى البنك وحتى استخدامها في أنشطة البحث أو الإكثار أو التوزيع. كما تعمل على ربط هذه البيانات بمعايير دولية مثل تلك المعتمدة من منظمة الفاو (FAO) ونظام المعلومات العالمي للموارد الوراثية النباتية (GENESYS)، مما يسهم في تعزيز الشفافية وتبادل المعلومات على المستوىين الوطني والدولي.
بالإضافة إلى ذلك، تسهم وحدة نظم المعلومات والتوثيق في تسهيل الوصول إلى الموارد الوراثية عبر منصات إلكترونية تفاعلية تتيح للباحثين وصناع القرار والمزارعين استكشاف التنوع الوراثي المتوفر، وتحليل البيانات باستخدام أدوات ذكية تدعم اتخاذ القرارات العلمية والزراعية. كما تلعب دورًا مهمًا في توثيق المعارف التقليدية المرتبطة بالاستخدامات الزراعية والطبية للنباتات المحلية، بما يضمن نقلها للأجيال القادمة وحمايتها من الاندثار. وتحرص الوحدة على مواكبة التطورات التقنية من خلال استخدام نظم إدارة قواعد البيانات المتقدمة، وتقنيات الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات وتوقع سلوك الأصول الوراثية تحت ظروف بيئية مختلفة، مما يعزز من كفاءة جهود الحفظ والتكيف مع التغيرات المناخية.
وباختصار، فإن وحدة نظم المعلومات والتوثيق تمثل العمود الفقري لعمليات الحفظ والاستخدام المستدام للموارد الوراثية النباتية، حيث تدمج بين التكنولوجيا والمعرفة لحماية ثرواتنا الوراثية، وضمان استدامتها كرافد أساسي للأمن الغذائي والسيادة الزراعية..
المعشبة هي عبارة عن متحف يضم مجموعة من عينات النباتات المحفوظة الخاصة بالبنك القومي للجينات والبيانات المرتبطة بها. قد تكون هذه العينات نباتات كاملة أو أجزاءً منها، وعادةً ما تكون في صورة مجففة ومثبتة على فرخ ورق مقوى، ولكن اعتمادًا على طبيعة المادة النباتية، يمكن أيضًا حفظها في الكحول أو أي مواد حافظة أخرى.
وتُستخدم العينات الموجودة في المعشبة كمرجع أساسي عند وصف التصنيفات النباتية، وقد تمثل بعض هذه العينات “عينات نمطية” أو مرجعية فريدة.
أهمية المعشبة في البنك القومي للجينات
تعتبر المعاشب ركيزة أساسية لدراسة تصنيف النباتات، والتطور السلالي، والتوزيع الجغرافي، ومراقبة التنوع البيولوجي، والتعرف على الفلورا والنباتات الخاصة بمنطقة معينة.
كما تحفظ المعاشب سجلًا تاريخيًا للتغيرات التي تطرأ على الغطاء النباتي بمرور الوقت، حيث يستخدم علماء البيئة هذه البيانات لتتبع التغيرات المناخية وتأثير الأنشطة البشرية.
إعداد عينات المعشبة
الجمع
الخطوة الأولى هي جمع الموارد الوراثية للنبات بحيث تكون كاملة قدر الإمكان؛ ففي حالة الأعشاب الصغيرة يُفضل جمعها دائمًا بجذورها، أما في حالة الأشجار أو الشجيرات فيكفي جمع فرع يحمل أوراقًا مكتملة النمو، ويُستحسن أن يحتوي أيضًا على أزهار أو ثمار. وتعد العينات التي تبدو جافة تمامًا ونضرة هي الأنسب للجمع.
يجب تنظيف العينات المجمعة بعناية من جميع الحشرات، وشبكات العنكبوت، والأجسام الغريبة العالقة بها.
كما يجب ترقيم العينات المجمعة ووضع بطاقات البيانات عليها، وترتيبها داخل المجلد بين بضع طبقات من الورق.
ومن الجدير بالذكر أن التقاط صور ملونة لكل نبات في بيئته الطبيعية يرفع من جودة وقيمة العينة المعشبية.
التجفيف
تتضمن عملية التجفيف إبقاء العينات مضغوطة بين طبقات من الورق حتى تخلو تمامًا من محتواها المائي الأصلي.
التثبيت
بمجرد تجفيف العينات، يتم تثبيتها بشكل ظاهر على فرخ ورق مقوى. وأفضل ورق تثبيت دائم هو الورق الأبيض الجيد أو الورقي القشدي (من نوع الكارتريج)، لا سيما المصنوع بنسبة 100% من الخرق القطنية أو لب الخشب الكيميائي. وتتراوح أبعاد ورق التثبيت عادةً بين 42 × 26 سم إلى 45 × 30 سم.
ويمكن تغطية العينات المثبتة الأكثر رقة ونعومة بورقة واقية شفافة.
ويمكن أن تحوي الأظرف الورقية الصغيرة أجزاءً معينة من النبات (مثل البذور) أو النباتات الصغيرة جدًا؛ وعند طي هذه الأظرف ولصقها على الفرخ، يجب أن يكون من الممكن فتحها بشكل مسطح وإغلاقها دون الحاجة إلى مشابك، كما يجب أن تحافظ على محتوياتها بأمان.
أما العينات الخشبية السميكة فيمكن ربطها وتثبيتها بخيوط من الكتان أو القطن، وتُعقد هذه الخيوط على الظهر المعاكس للفرخ الورقي.
وضع بطاقات البيانات
يجب أن تحتوي كل عينة على بطاقة بيانات خاصة بها ومثبتة على الفرخ الورقي الخاص بها.
وينبغي أن تتضمن البطاقة التسمية التصنيفية (العائلة، الجنس، النوع، … إلخ)، إلى جانب معلومات عن تاريخ ومكان الجمع، وملاحظات بيئية عن الموقع، واسم جامع العينة، والشخص الذي قام بالتعريف والتصنيف. ولتدوين هذه البطاقات، يُنصح باستخدام حبر دائم ومقاوم للماء، أو استخدام قلم رصاص (بدرجة رصاص متوسطة).
الترتيب والتصنيف
تستخدم معظم المعاشب نظامًا قياسيًا لتنظيم عيناتها داخل خزائن المعشبة. وتُرتب فروع العينات في مجموعات بناءً على الأنواع التي تنتمي إليها، وتُوضع داخل مجلد كبير يُصنف ويُسمى عند حافته السفلية، ثم تُخزن مجلدات الأجناس بعد ذلك. ويمكن ترتيب المجموعة هجائيًا، أو تصنيفها أولًا إلى مجموعات صغيرة (بحسب المنطقة، أو الحالة، …) ثم ترتبيها هجائيًا.
تلعب الوراثة الجزيئية دورًا محوريًا في العديد من جوانب الحفظ، مثل توصيف التنوع الوراثي النباتي لأغراض تحسين آليات الاستقطاب، والصيانة، والاستخدام. وبشكل عام، أُجريت دراسات عديدة حول التطور السلالي وتقييم الأنواع، وأسفرت عن كم هائل من المعلومات القيمة. ومؤخرًا، طُبقت التقنيات الجزيئية على المشكلات ذات الصلة المباشرة من أجل فهم طبيعة ومدى الاختلافات والتباينات الوراثية داخل وبين الأنواع والمدخلات النباتية المختلفة.
خطة العمل العالمية
توفر خطة العمل العالمية إطارًا علميًا وفنيًا شاملًا للإجراءات الدولية والوطنية على المستوى العالمي. وقد اعتمدت 150 دولة هذه الخطة في عام 1996 بموجب إعلان لايبزيغ، وحظيت بتأييد خطة عمل مؤتمر القمة العالمي للأغذية واتفاقية التنوع البيولوجي (منظمة الأغذية والزراعة، 1996). وتقدم خطة العمل العالمية 20 منطقة نشاط ذات أولوية.
وتحدد خطة العمل العالمية دورًا للتقنيات الحيوية في منطقة النشاط ذات الأولوية رقم 11: “تعزيز الزراعة المستدامة من خلال تنويع الإنتاج المحصولي وتوسيع نطاق التنوع في المحاصيل”.
ويتمثل أحد أهدافها في: “تعزيز هدف تحقيق مستويات أعلى من التنوع الوراثي بما يتوافق مع زيادة الإنتاجية والاحتياجات الزراعية، بما في ذلك مجالات الإنتاج المحصولي، وتربية النباتات، وبحوث التطوير والتكنولوجيا الحيوية”. وفيما يتعلق ببناء القدرات: “ينبغي للحكومات ونظمها الوطنية للبحوث الزراعية، بدعم من المراكز الدولية للبحوث الزراعية وغيرها من منظمات البحوث والإرشاد، الاستفادة من تقنيات التكنولوجيا الحيوية الحديثة لتسهيل توسيع القاعدة الوراثية للمحاصيل”.
كما تؤدي التقنيات الحيوية دورًا في تحقيق أنشطة أولوية أخرى لخطة العمل العالمية، لا سيما على سبيل المثال لا الحصر:
منطقة النشاط ذات الأولوية رقم 5: استدامة المجموعات الحالية المحفوظة خارج موقعها الطبيعي.
منطقة النشاط ذات الأولوية رقم 8: التوسع في أنشطة الحفظ خارج الموقع الطبيعي.
منطقة النشاط ذات الأولوية رقم 9: التوسع في عمليات التوصيف والتقييم وزيادة عدد المجموعات الأساسية لتسهيل الاستخدام.
منطقة النشاط ذات الأولوية رقم 10: تكثيف جهود التحسين الوراثي وتوسيع القاعدة الوراثية.
أدوار التكنولوجيا الجزيئية في دراسات الموارد الوراثية النباتية
دراسات التنوع الوراثي
دراسة القرابة والتنوع الوراثي.
دراسة تعدد الأشكال الجينية (التنوع المظهري والوراثي) في الأصناف المحلية والسلالات الزراعية.
تخيل كبسولة زمنية مليئة بالبذور، قد لا تكون هناك حاجة إليها لعشرات أو حتى مئات السنين. هذا بالضبط ما يحدث في مختبر حيوية البذور في البنك القومي للجينات (NGB)، حيث يتم حفظ المواد الوراثية النباتية في درجات حرارة تصل إلى -20 درجة مئوية لضمان بقائها لفترات طويلة.
كيف تعيد جهود الحفظ الجيني كتابة قصة التنوع البيولوجي المفقود
هل تساءلت يومًا عما إذا كان بإمكاننا إعادة زراعة المحاصيل المصرية القديمة التي ازدهرت يومًا على ضفاف النيل؟ الإجابة تكمن في البنوك الجينية مثل البنك القومي للجينات (NGB)، حيث يتم حفظ آلاف البذور من الأصناف التقليدية والمهددة بالانقراض.
تتمتع مصر بتنوع وراثي غني يشمل النباتات ,الحيوانات والكائنات الدقيقة التي دعمت الزراعة عبر القرون. ولكن مع التحديات الحديثة مثل التغير المناخي وفقدان المواطن البيئية، كيف يمكننا ضمان بقاء هذه الموارد للأجيال القادمة؟
