Chińscy naukowcy opracowali generację „czystych i żyznych linii ziemniaków” z technologiami edycji genomu w przełomowym osiągnięciu. Eksperyment, prowadzony przez Huang Sanwen, badacza z Rolniczy Instytut Genomiki w Shenzhen (AGIS) działający przy Chińskiej Akademii Nauk Rolniczych (CAAS) wykorzystał projektowanie genomu do przekształcenia hodowli ziemniaka z trybu wolnego, nieakumulacyjnego w tryb szybki iteracyjny.
W przeciwieństwie do innych upraw, ziemniaków, bulwy są rozmnażane przez klonowanie, a nie rozmnażane z nasion. W rezultacie uprawa ziemniaków boryka się z szeregiem problemów, w tym długimi cyklami hodowlanymi, niską wydajnością reprodukcji, chorobami i atakami szkodników, powiedział Huang, dyrektor generalny AGIS, China Media Group (CMG).
Ponadto, ze względu na złożoność genomu, doskonalenie genetyczne ziemniaka i proces hodowli przebiegają bardzo powoli, dodał Huang.
Aby sprostać wyzwaniom związanym z uprawą ziemniaków, Huang i jego zespół zainicjowali w 2015 r. „Plan Upatoto”, mający na celu zastąpienie rozmnażania wegetatywnego nasionami hybrydowymi poprzez projektowanie genomu i poprawę szybkości hodowli ziemniaków i wydajności reprodukcji.
„Najpierw musimy rozwiązać problem samoniezgodności, który polega na tym, że ziemniaki nie produkują nasion po samozapyleniu. Dzięki selekcji materiałów i edycji genów z powodzeniem rozwiązaliśmy problem i wyprodukowaliśmy nasiona” – powiedział Huang.
„Tymczasem odkryliśmy również, jak poprawić zdrowie i wydajność roślin. Dzięki projektowaniu genomu wyeliminowaliśmy szkodliwe mutacje, agregowaliśmy dobre geny i ostatecznie wyhodowaliśmy odmianę ziemniaka o nazwie „Upotato NO. 1.' Po testach wykazał się doskonałą wydajnością”.
Według CAAS badania te są pierwszym na świecie zastosowaniem „projektowania genomu” w hodowli ziemniaka. Ich międzynarodowi koledzy docenili pracę zespołu. „Ta praca jest bardzo ważna, ponieważ ma znaczenie dla wyżywienia planety” – powiedział Sofin Kamon, członek Europejskiej Akademii Nauk. „To, co zrobili profesor Huang i jego zespół, to w zasadzie na nowo wynaleźli ziemniaka. Na nowo wymyślili uprawę niemal od zera. Technologia ziemniaków hybrydowych i ziemniaków hybrydowych jest naprawdę niesamowita, jeśli chodzi o przeniesienie uprawy ziemniaka w nowoczesną erę hodowli roślin”.
W listopadzie ubiegłego roku w prowincji Yunnan w południowo-zachodnich Chinach przeprowadzono próbę ziemniaka „Upotato nr 1”. Stwierdzono, że w lutym wyniki znacznie przekroczyły oczekiwania.
„Plon hybrydowych ziemniaków pierwszej generacji był bliski 3 ton/mu (około 45 ton z hektara), co odpowiada plonowi najlepszych odmian ziemniaka w regionie”, Zhang Chunzhi, pierwszy autor pracy badawczej i członek AGIS, powiedział CMG.
„Teraz potrzebujemy tylko 2 gramy nasion ziemniaka na jednomu gruntu, w porównaniu do 200 kilogramów sadzeniaków wcześniej, co znacznie zmniejsza koszty sadzenia”.
W kolejnym kroku naukowcy wzmocnią badania i rozwój technologii, aby przygotować się do industrializacji nasion ziemniaka, dodał Zhang.