Implementation of Mutation Induction to Improve Barley Production Under Harsh Environmental Conditions (The Case of Kuwait)

يعتبر زيادة الإنتاج الزراعي في المناطق القاحلة وشبه القاحلة تحديا كبير نظرا للظروف المناخية والبيئية القاسية. يتم استيراد ما يقرب من 95% من أعلاف الثروة الحيوانية، وعليه فإنه يتطلب زراعة مكثفة لمحاصيل عديدة قابلة للتكيف مع الظروف البيئية القاسية من أجل زيادة إنتاج محاصيل الأعلاف في الكويت. إن إنتاج أصناف المحاصيل المطفرة ذات المحصول الوفير والقيمة الغذائية العالية والمقاومة للإجهاد الحيوي وغير الحيوي يمكن أن يعزز الإنتاج الزراعي إلى حد كبير. أثبتت الدراسات العلمية أن برنامج التربية التقليدية للحصول على النمط الجيني مع تحسين الصفات الزراعية لزيادة الإنتاج تجاريا يتطلب مالا يقل عن ثمانية إلى عشرة أجيال في حين أن برنامج تربية الطفرات تستهلك وقت أقل نسبيا لإنتاج أصناف محسنة. تتناول الدراسة الحالية هذه الفجوة وتقييم مدى إمكانية استحثاث الطفرات لتربية أصناف المحاصيل المحسنة الجديدة مع الخصائص المرغوبة بطريقة مجدية اقتصاديا في غضون فترة قصيرة من الزمن في الكويت. يهدف المشروع إلى تعزيز إنتاج الأعلاف المستدامة من خلال تطبيق التقنيات النووية والتكنولوجيا الحيوية في برامج تربية الشعير في الكويت. تتمثل الأهداف الرئيسية في دعم بناء القدرات إلى إدخال ممارسات وطرق محسنة لتربية الشعير المطفر وتطوير السلالات المحلية التي تتحمل الجفاف والملوحة ذات القيمة العالية في الكويت. يشمل المشروع ثمانية مهام هي الإعداد للزراعة، استحثاث الطفرات، زراعة الجيل الأول M1 في البيت المحمي، إعداد الأرض وتحليل الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة، زراعة بذور M2 في الحقل، تقييم أداء M2، زراعة بذور M3 في الحقل، إعداد التقارير. من أهم النتائج المتوقعة زيادة إنتاجية الشعير من خلال زراعة أصناف جديدة مطفرة لكي تتكيف مع الظروف البيئية في الكويت ووضع خطة لبرنامج تربية الشعير المستدام في الكويت.

Increased agricultural production in arid and semiarid regions is a major challenge due to their harsh climatic and environmental conditions. Almost 95% of the feed for livestock are imported, and intensive cultivation of mutant multipurpose crops adaptable to Kuwait’s harsh environmental conditions is required to enhance crop production in Kuwait. Production of mutant crop varieties with enhanced traits such as increased yield and nutrition and tolerance to biotic and abiotic stresses could enhance agricultural production to a great extent. In conventional breeding, the induction of a desirable trait into a commercial line necessitates the crossing of the elite variety with the species of interest and requires at least eight to ten generations to obtain the genotype with improved agronomic traits, whereas mutation breeding consumes comparatively lesser time to produce mutant varieties. The current study addresses this gap and evaluates the potential of mutation breeding to breed new improved crop varieties with desirable characteristics in an economically feasible manner within a short span of time in Kuwait. The project is aimed at enhancing sustainable forage production through the application of nuclear and biotechnology techniques in barley breeding programs in Kuwait. The major objectives are to support capacity building, to introduce improved practices and methodologies for barley mutation breeding and to develop local genotypes that are tolerant to drought and salinity with better feed quality in Kuwait. The project constitutes eight tasks which are Mobilization, Induced Mutagenesis, M1 Generation in the Greenhouse, Land Preparation and Soil Physical and Chemical analysis, Planting of M2 Seeds in the Field, M2 Mutant Screening and Evaluation, Planting of M3 Seeds in the Field, and Reporting. The anticipated outcomes are increased barley productivity by cultivating a novel set of barley mutant lines adapted to Kuwait’s environmental conditions and establishing effective infrastructure and validated protocols for sustainable barley breeding program in Kuwait.