کرم برگ‌خوار پاییزه اصلاح‌شده ژنتیکی؛ راهکار جدید مبارزه با این آفت

شرکت بیوتکنولوژی مستقر در بریتانیا اوکسیتک کرم برگ‌خوار پاییزه اصلاح‌شده ژنتیکی، آفت حمله‌کننده به مزارع سراسر آسیا و آفریقا و آمریکا‌ را برای کاهش جمعیت این گونه تولید کرده است. کرم برگ‌خوار پاییزه (با نام علمی Spodoptera frugiperda) آفتی از راسته پروانه‌سانان است که به خانواده پروانه‌ها و بیدها تعلق دارد. این آفت از برگ و ساقه و بخش‌های مولد گیاهان تغذیه می‌کند و خسارت درخورتوجهی به محصولات کشاورزی مهمی مانند ذرت، برنج، سورگوم، نیشکر، گندم و ۷۵ گونه دیگر از محصولات کشاورزی می‌زند.

به‌گزارش زنگر، اوکسیتک درباره فناوری جدید مبارزه با آفت کرم برگ‌خوار پاییزه مشغول همکاری با شرکت دارویی و علوم زیستی بایر آلمان است. باب رایتر، رئیس بخش توسعه و تحقیقات محصولات کشاورزی، همکاری بین بایر و اوکسیتک برای ایجاد کرم برگ‌خوار پاییزه اصلاح‌شده ژنتیکی را رویکرد امیدبخش جدیدی با هدف حمایت از مدیریت تلفیقی آفات می‌داند که به کشاورزان کمک خواهد کرد به‌شیوه پایدارتری آفات مخرب را کنترل کنند؛ درحالی‌که نیاز به ورودی‌های دیگر را کاهش می‌دهد. در‌صورت موفقیت این فناوری، صدها میلیون کشاورز از آن سود خواهند برد.

لارو کرم برگ‌خوار پاییزه درحال تغذیه روی گیاه برنج

آژانس نظارتی برزیل در زمینه ایمنی زیستی، کرم برگ‌خوار پاییزه اصلاح‌شده ژنتیکی شرکت موسوم به ™Friendly را تأیید کرده و استفاده از این راه‌حل را روی محصولات کشاورزی تجاری مجاز دانسته است. نیل موریسون، رئیس برنامه‌های کشاورزی اوکسیتک گفت: «نتیجه‌گیری تنظیم‌کنندگان برزیلی این بوده که ™Friendly برای انسان‌ها و حیوانات و محیط بی‌خطر است.»

کرم برگ‌خوار پاییزه بومی مناطق نیمه‌گرم‌سیری قاره آمریکا است و به آفت مهاجم مهمی خصوصا برای ذرت تبدیل شده. درحالی‌که آمریکا و برزیل (تولیدکنندگان اصلی ذرت در جهان) با حملات کرم‌های برگ‌خوار پاییزه بومی مواجه هستند، چندین کشور ازطریق رویکردهای مدیریت تلفیقی آفات در حال مدیریت حملات هستند. باوجوداین در سال‌های اخیر، کرم‌های برگ‌خوار پاییزه دربرابر آفت‌کش‌ها مقاوم شده و کشاورزان را به دردسر انداخته‌اند.

کرم برگ‌خوار پاییزه بالغ. این آفت آسیب زیادی به محصولات کشاورزی مهمی مانند ذرت، برنج، سورگوم، نیشکر و گندم می‌زند.

کرم برگ‌خوار پاییزه قدرت تولیدمثل فراوانی دارد و به‌سرعت گسترش می‌یابد. در سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷، این آفت به آفریقا رسید و محصول ذرت دوازده کشور را به‌ویرانی کشید و موجب ایجاد فقدان امنیت غذایی و افت شدید تولید شد. ژوئن ۲۰۱۸، آفت مذکور اولین‌بار در ایالت کارناتاکا در جنوب هند شناسایی شد و سپس در سراسر کشور گسترش یافت. هند که معمولا صادرکننده ذرت است، پس از حملات کرم برگ‌خوار پاییزه در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰، مجبور شد این محصول را به کشور وارد کند و رویدادهای آب‌و‌هوایی شدید نیز محصول ذرت کشور را تخریب کردند. در هند، این آفت از نیشکر، سورگوم، ارزن مرواریدی، پنبه و غلات دیگر نیز تغذیه می‌کند. باجیرات چوداری، مؤسس و مدیر مرکز بیوتکنولوژی آسیای‌جنوبی گفت:

در بخش کشاورزی، این آفت معروف‌ترین آفت گزارش‌شده در سراسر جهان است و همان اشتهایی را دارد که در نوعی آفت پنبه به نام کرم قوزه پنبه در دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ شاهد بودیم. از زمان کنترل آن، هرگز چنین آفتی در کشاورزی ندیده‌ایم.

کرم برگ‌خوار پاییزه سال ۲۰۱۹ به چین نیز رسید؛ اگرچه میزان شیوع و گسترش آن در استان‌های چین مشخص نیست.

کرم برگ‌خوار پاییزه از گیاهان مختلفی تغذیه می‌کند و خصوصا برای گندم و یونجه کشت پاییزه مشکل‌ساز است. سورگوم دانه‌ای و ذرت شیرین و ذرت علوفه‌ای نیز میزبان‌های مهمی برای این آفت هستند.

کرم برگ‌خوار پاییزه در مرحله لارو، میلیاردها دلار خسارت به محصولات کشاورزی می‌زند. سال ۲۰۱۷، خسارت اقتصادی سالانه حاصل از کرم برگ‌خوار پاییزه در دوازده کشور آفریقایی ۶/۳ میلیارد دلار برآورد شد. در کشور برزیل، کرم برگ‌خوار پاییزه مشکل مهمی برای تولیدکنندگان ذرت است. سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو) تخمین می‌زند کشاورزان سالانه ششصدمیلیون دلار را صرف کنترل این آفت می‌کنند؛ اما همچنان چهارصدمیلیون دلار در سال خسارت به‌بار می‌آورد.

توده تخم کرم برگ‌خوار پاییزه روی گیاه پنبه

دسامبر ۲۰۱۹، فائو اقدام جهانی برای کنترل کرم برگ‌خوار پاییزه را به‌عنوان واکنشی فوری به گسترش سریع آن آغاز کرد. کشاورزان نیز برای مهار حملات این آفت مخرب، سرمایه‌گذاری بیشتر روی حشره‌کش‌های مضر برای محیط‌زیست را شروع کردند. هانور پراکاش، عضو فعال کشاورزان در بخش چماراجاناگر کارناتاکا در هند گفت: «به‌دلیل استفاده بیش‌ازحد از آفت‌کش‌های شیمیایی، هزینه‌های اضافی کشاورزان حدود ۱۳۵ دلار در هکتار افزایش یافت.»

استفاده گسترده از سموم دفع آفات شیمیایی محدودیت‌هایی دارد. کرم پیله‌ساز کرم برگ‌خوار پاییزه معمولا در قیف بوته‌های ذرت دیده می‌شود. آن‌ها هنگام شب برای بلعیدن محصولات خارج می‌شوند؛ بنابراین، کارآیی حشره‌کش‌های شیمیایی تا حد زیادی به زمان‌بندی استفاده از آن‌ها بستگی دارد.

خسارت لاروی کرم برگ‌خوار پاییزی در قیف بوته ذرت

فناوری جدید با آزادکردن بیدهای نر مهندسی‌شده اوکسیتک کار می‌کند که آفات ماده را پیدا و با آن‌ها جفت‌گیری می‌کنند. فرزندان آن‌ها ژن خودمحدودکننده‌ای به‌ارث می‌برند که فقط در ماده‌ها فعال است؛ بنابراین، مانع بقای آن‌ها می‌شود. با آزادسازی منظم نرهای ™Friendly، تعداد ماده‌ها در نسل بعد کاهش پیدا می‌کند و این امر موجب کاهش شدیدی در جمیعت آفت می‌شود.

برخی کارشناسان کشاورزی معتقدند فناوری اوکسیتک مکمل روش‌های کنونی محافظت از محصولات کشاورزی برای مدیریت کرم برگ‌خوار پاییزه است. موریسون گفت: «فناوری ما به‌طور بالقوه نیاز به آفت‌کش‌های اضافی را در بلندمدت کاهش می‌دهد و علاوه‌بر کاهش جمعیت آفت، این قابلیت را دارد که ایجاد مقاومت دربرابر حشره‌کش‌ها و محصولات تقویت‌شده به روش‌های فناوری زیستی را کُند کند.»

اخیرا آزمایشی درباره پشه‌های مذکور در فلوریدا آغاز شد. در این روش، پشه‌های نری آزاد می‌شوند که ژن خودمحدودکننده‌ای به فرزندان ماده خود منتقل می‌کنند که فرزندان ماده آن‌ها را پیش از رسیدن به بلوغ از بین خواهند برد.

ای‌ان شایلشا، دانشمند بخش ژرم‌پلاسم، حفاظت و کاربرد در دفتر ملی منابع حشرات کشاورزی هند درباره کارایی بلندمدت روش اوکسیتک ابراز تردید کرد و گفت: «فناوری اوکسیتک مکمل روش‌های کنونی است؛ اما هدف آن توقف استفاده از مواد شیمیایی مضر استفاده‌شده در کشاورزی نیست.»

آمریکا و برزیل محصولات ذرت اصلاح‌شده ژنتیکی می‌کارند و این فناوری درحال‌حاضر برایشان مناسب است. حتی آفریقا و چین نیز ذرت اصلاح‌شده ژنتیکی کشت می‌کنند که برای کنترل کرم برگ‌خوار پاییزه به آفت‌کش‌های خاصی نیاز دارد. اوکسیتک ادعای خاصی درباره محصولات ذرت اصلاح‌نشده‌ای مطرح نکرده است که در هند کشت می‌شوند. شایلشا گفت:

دولت هند مطمئنا درباره هر پیشنهادی که این شرکت‌ها مطرح کنند، جدی فکر خواهد کرد؛ زیرا این‌ روش‌ها عمدتا برای محصولات اصلاح‌شده ژنتیکی ایجاد شده‌اند که درحال‌حاضر کشت نمی‌کنیم. فناوری اشاره‌شده ممکن است موجب ایجاد مقاومت دربرابر حشره‌کش‌ها شود.

درعوض، سازمان شایلشا به‌کمک روش‌های سازگار با محیط‌زیست با کرم برگ‌خوار پاییزه مبارزه می‌کند. او گفت:

فناوری کنترل زیستی را ایجاد کرده‌ایم که از پاتوژن‌ها و شکارچیان و انگل‌ها برای کنترل کرم برگ‌خوار پاییزه استفاده می‌کند. گزینه‌های عملی و سازگار با محیط‌زیست زیادی برای کنترل این آفت ایجاد کرده‌ایم؛ اما صنعت مواد شیمیایی کشاورزی با آن مخالفت می‌کند و مکانیسمی برای گسترش اقدامات کنترل زیستی خود برای مهار کرم برگ‌خوار پاییزی در بین کشاورزان نداریم.