Badania przeprowadzone na 109 genotypach wykazały tolerancję niektórych odmian po poddaniu ich niedoborowi wody
Po zbadaniu DNA 109 genotypów (typów ziemniaków kreolskich o unikalnych cechach) i poddaniu ich niedoborowi wody przez określony czas, zidentyfikowano pięć z nich wykazujących potencjał tolerancji na suszę.
Tolerancja genotypów, które wykazały te cechy, to CCC059, CC103, CCC116, CCC140 i CCC 141, badano zarówno na poziomie terenowym, jak i genetycznym. W pierwszym przypadku zaobserwowano, że były to ziemniaki, które były mniej odwodnione, a co do genomu (lub DNA roślin) ustalono na podstawie akwaporyn, białek regulujących wodę w roślinie.
Badania tworzą ważne podstawy do zrozumienia interesującej cechy rolnictwa i przyszłych programów hodowlanych, które pozwolą na rozwój odmian ziemniaków, które są przystosowane do warunków suszy i które mogą być wykorzystywane przez producentów.
Wyjaśniła to agronom Lina María López Contreras, magister nauk rolniczych na linii badawczej z zakresu genetyki i hodowli roślin na Narodowym Uniwersytecie Kolumbii w siedzibie głównej w Bogocie.
Analiza genetyczna pozwoliła zidentyfikować „markery molekularne” w genomie ziemniaka i genach związanych z akwaporynami. Identyfikacja zmian molekularnych polega na znalezieniu zmian w sekwencji DNA (mutacji), które mogą być związane z tą tolerancją na stres wodny.
Wspomniane zmiany lub mutacje zidentyfikowano w 109 ocenianych genotypach, które odpowiadają zbiorowi prac z programu Unal Plant Breeding Program. Na podstawie danych z pola potwierdzono, które ziemniaki kreolskie były najmniej odwodnione, więc regiony DNA można było powiązać z tolerancją na deficyt wody.
Oprócz samych opornych genotypów odkryto również geny związane z odpowiedzią na poziomie hormonalnym, które pomagają zapobiegać odwodnieniu, pozostawiając obiecującą podstawę do opracowania innych odmian ziemniaka kreolskiego, które są również tolerancyjne.
Badania, kierowane przez Teresę Mosquera Vásquez i współkierunkowane przez profesorów uniwersytetu Johana Carolina Soto Sedano, przyczyniają się do nadania wartości kolumbijskim zasobom genetycznym, ponieważ materiał ten był już wcześniej używany w różnych badaniach na poziomie odżywiania i odporności na choroby. .
W tym badaniu poszukiwano markerów tolerancji stresu wodnego, dla których 109 genotypów posadzono w szklarniach, a nawadnianie zawieszono na jedną część na 15 dni, aby zasymulować warunki braku wody i stresu roślin. Inne rośliny były stale podlewane, aby później porównać odpowiedzi i zobaczyć, jak wpłynęło to na plon i produkcję końcową.
López przez cztery miesiące monitorował stan wody w roślinach. Dane zebrane w tym okresie zostały powiązane na poziomie genetycznym z bazą danych zasilaną badaniami genetycznymi przeprowadzonymi w Unal. Dane te umożliwiły zidentyfikowanie regionów genomowych lub zmian w DNA, które występują u roślin, aby móc powiązać je z tolerancją na stres.
Po czterech miesiącach przeprowadzono zbiór, w którym za pomocą analizy statystycznej pogrupowano rośliny, które najbardziej wytrzymały te warunki stresowe, identyfikując kluczowe genotypy (bardziej tolerancyjne).
W celu uzupełnienia analizy genetycznej ze wszystkich ziemniaków wyekstrahowano DNA w celu zidentyfikowania zmian w sekwencjach genów związanych z akwaporynami.
Chociaż badania genetyczne zostały już przeprowadzone na ziemniakach kreolskich, jest to pierwsze przeprowadzone dla cechy tolerancji na stres wodny. Jest to również część światowego scenariusza zmian klimatycznych jako konsekwencji globalnego ocieplenia.
Produkujemy ziemniaki więcej jedzenia na litr wody niż większość ziaren, co sprawiło, że uprawy w suchych regionach stały się coraz ważniejsze. Dobra uprawa ziemniaków wymaga od 400 do 800 mm wody, co przy obsadzie 40,000 100 roślin na hektar odpowiada 200 do 250 litrom wody na roślinę, w zależności od warunków klimatycznych, gleb i czasu trwania sezonu wegetacyjnego. Jednak na rozległych obszarach opady spadają poniżej XNUMX mm rocznie.