Диплоїдна картопля вступить у гру в майбутньому

Світ вирощування картоплі сприймає повну картину, коли справа доходить до диплоїдів. 

Слова «диплоїди» і «справжнє насіння картоплі» часто з’являються у світі дослідження та розведення картоплі. І хоча це може здатися чимось далеким у майбутньому, воно наближається, і галузь вирощування картоплі ближче дивиться на те, як це майбутнє може виглядати.

«По суті, ми повинні працювати разом. І в передконкурентному просторі є багато місця для роботи. Ми збираємося закінчити своєрідним закликом до дії, який говорить: добре, давайте спробуємо об’єднатися як картопляне співтовариство і вирішити деякі з цих великих проблем, які є занадто великими для будь-якої групи», — Джош Парсонс, науковий співробітник і головний науковець з FritoLay, пояснили на щорічній зустрічі віртуальної картопляної асоціації Америки.

Диплоїди покликані зробити розведення картоплі більш ефективним, оскільки в них менше копій хромосом для схрещування, що забезпечує більш передбачувані результати розмноження. У диплоїдного сорту є дві копії хромосом, тоді як традиційні тетраплоїдні сорти картоплі мають чотири копії кожної хромосоми. 

«Гени в картоплі, як правило, дуже гетерозиготні, що означає, що ви можете отримати кілька комбінацій генів у кожному наборі хромосом. Якщо ви схрестите дві гетерозиготні рослини, ви можете отримати достатню кількість варіацій у сім’ї», – говорить Денніс Халтерман, генетик із Служби сільськогосподарських досліджень Міністерства сільського господарства США (USDA).

Однак більшість диплоїдної картоплі несумісні. Це означає, що вони не дадуть справжнього насіння картоплі, якщо пилок окремої рослини помістити на квіти тієї ж рослини, каже Холтерман. 

«Тепер трюк полягає в тому, щоб ввести ці гени самосумісності в батьків, які ми хочемо використовувати для диплоїдного розведення картоплі. Самосумісність важлива, тому що пам’ятайте, що ми хочемо зробити рослини максимально гомозиготними», – пояснює він.

Як тільки вводяться гени самосумісності, і сорт стає високогомозиготними інбредними лініями, вони стають батьками. У цій схемі селекції дві інбредні лінії схрещуються для отримання справжнього насіння картоплі нового сорту.

«Щоб швидко збільшити кількість особин, які ми використовуємо для посадки культури, ми покладаємося на насіння, отримане з рослин, вирощених у теплицях, де тиск хвороб низький. Замість того, щоб покладатися на насіннєві бульби, які виходять із поля», – пояснює Холтерман. Він додає, що це надзвичайно прискорює процес розмноження насіння картоплі.

Використання справжніх насіння картоплі з диплоїдів допомагає знизити ризик захворювання. Насіннєві бульби можуть переносити хвороби і переносити їх на майбутні культури. Існують також проблеми зі зберіганням, оскільки насіннєві бульби потрібно правильно зберігати, щоб не викликати захворювання.

«Картоплю можна зберігати лише один врожайний рік, можна зберігати її і на зиму, але не можна зберігати її інший рік. Якщо ви хочете зберегти сорти, ви повинні підтримувати їх у культурі тканин», – каже Емі Чарковскі, професор кафедри патології рослин Університету штату Колорадо.

Незважаючи на те, що диплоїди лише нещодавно стали основними новинами галузі, світ вирощування картоплі знає про них протягом десятиліть. Однак останні дослідження допомагають зробити їх більш життєздатним варіантом розведення.

«Частина історії полягає в тому, що ми знаємо більше про самосумісність, у нас є деякі хитрощі, які дозволяють маніпулювати самосумісністю так, як у нас раніше не було», – каже Пол Бетке, фізіолог рослин з Міністерства сельськогосподарства США. . 

Існують також передові інструменти для молекулярної геноміки та генетики, такі як CRISPR, які дозволяють робити з розведенням картоплі нові речі, які не можна було зробити раніше.

Оформлення комутатор

Диплоїдна картопля не скоро з’явиться на комерційному ринку, оскільки є ще багато чого розібратися. 

«Вартість насіння невідома. Звичайно, рентабельність усього залежить від вартості насіння», – пояснює Бетке. «Скільки коштує виробництво цих насіння — це частково залежатиме від того, де вони виробляються. Чи будуть вони вироблятися за кордоном, чи вони будуть вироблятися на місці?»

Також виникають питання про те, як буде розмножуватися насіння. За словами Бетке, можна зробити кілька сценаріїв. Насіння можна було вирощувати в теплицях, а потім роздавати рослини, як це робиться з помідорами. Ці рослини також можна було б вирощувати на полях для виробництва насіннєвих бульб, як це робиться зараз, що може допомогти знизити витрати на насіння.

«Але, звичайно, у міру зниження вартості деякі переваги диплоїдної картоплі також можуть зменшитися, зокрема, побоювання щодо зараження хворобами збільшуються з часом у полі», – пояснює Бетке.

Індустрія, яка зазнала подібних змін, — це овочевий двоюрідний брат картоплі — помідор. Девід Френсіс — професор кафедри садівництва та рослинництва в Університеті штату Огайо, дослідження якого зосереджено на помідорах.

«Якщо галузь зміниться, ви знайдете більше справжніх хвороб, що передаються насінням, що призведе до проблем із тестуванням, а ринок насіння піддається обуренню», — пояснює Френсіс.

Доставка справжнього насіння картоплі по всьому світу може викликати проблеми з регулюванням. Френсіс каже, що вимоги до тестування можуть запобігти відправці насіння, оскільки доступ до цих тестів може бути недоступний.

Також може відбутися зміна в тому, хто займається розведенням картоплі. Зараз найбільше вирощуванням картоплі займаються державні установи. 

«Справжня селекція насіннєвої картоплі спрямує розведення картоплі з державного сектору в приватний. На те, щоб це відбулося в томатному світі, знадобилося кілька десятиліть, можна навіть сперечатися півстоліття, тому неминучих змін не буде, але будуть повільні та постійні зміни», – каже Френсіс.

/агротехніка/вирощування-насіння