חוקרים בראשות סין ביוטכנולוגיה סיננטה סין גילו תגלית פורצת דרך בתחום הגנטיקה החקלאית, וחשפו כי זני חמניות מסוימים יכולים ליצור זרעים ברת קיימא ללא צורך בהאבקה. ממצא זה, המפורט במחקר שפורסםטֶבַע, יכול לחולל מהפכה בגידול חמניות על ידי צמצום משמעותי של הזמן הנדרש לפיתוח קווים כלולים לחלוטין.
המחקר, שכותרתו "פרתנוגנזה פקולטטיבית של האפלואידי ברבייה מינית של חמניות", בוחן את תופעת הפרתנוגנזה, תהליך בו אורגניזמים מתרבים ללא הפריה, שנצפו בעבר בבעלי חיים שונים אך פחות מובנים בצמחים. תהליך זה בחמניות מאפשר היווצרות של זרעים מאפואידים המכילים רק את החומר הגנטי של צמח האם.
באופן מסורתי, פיתוח קווי חמניות כלולים, חיוניים לשיפור תכונות היבול, דורש כשש שנים של האבקה עצמית חוזרת ונשנית. עם זאת, ממצאי הצוות מראים כי השימוש במערכת Haploid כפולה יכול להפחית את התקופה הזו לכעשרה חודשים.
המחקר כלל ניסויים נרחבים בתנאים שונים הכוללים סביבות חממה מבוקרות ושדות חיצוניים-זה לזהות את הרקע הגנטי המאפשרים היווצרות זרעים ללא הפריה. טכניקות כמו טיפולים כימיים לדיכוי אבקה, יחד עם מניפולציות סביבתיות כמו התאמת עוצמת האור והטמפרטורה, היו מכריעות למחקר.
התוצאות הראו כי אור בעוצמה גבוהה הגדיל משמעותית את התשואה של זרעים הפלואידים, ואילו שילובים מסוימים של אבקה תירסית ובורון שיפרו גם את היווצרותם. ראוי לציון, הזרעים היו מסוגלים להתפתח למרות היעדרו של עובר מופרה, והסתמכו במקום על שמורות תזונה המאוחסנות בקוטילונים.
פריצת דרך זו לא רק מאתגרת את ההבנה המקובלת של רבייה צמחית-תלויה באופן טיפוסי בהפריה כפולה-אלא גם פותחת דרכים חדשות לפרקטיקות גידול. עם היכולת לעקוף את התהליך הארוך של פיתוח אנדוספרם, גידול חמניות עשוי להיות יעיל וגמיש יותר, ועלולה לשפר את הייצור העולמי של היבול, שעמד על כמעט 55 מיליון טון מטרי בשנת 2023.
ניתוח גנטי נוסף וטכניקות תרבית רקמות אישרו את מקורם האימהי של זרעים אלה ואת הפוטנציאל שלהם להתחדש לצמחים פוריים וקביעת זרעים. התקדמות כזו מבטיחה להאצת השיפור של אחד מגידולי זרעי השמן המשמעותיים בעולם, ומציעה כלי חדש במאמץ העולמי לעמוד בביקוש הגובר לתפוקה החקלאית.
