Ερευνητές από την εταιρεία αναπαραγωγής Solynta και το Wageningen University & Research εντόπισαν, κλωνοποίησαν και χαρακτήρισαν το γονίδιο κλειδί για αυτογονιμοποίηση στις διπλοειδείς πατάτες. Αυτή η ανακάλυψη καθιστά δυνατή τη γονιμοποίηση των φυτών της πατάτας με τη δική τους γύρη.
Τώρα SLI γονίδιο ( S-locus inhibitor) έχει εντοπιστεί, οι κτηνοτρόφοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν τεχνικές υβριδικής αναπαραγωγής, να αναπαραχθούν ταχύτερα και με μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι είναι δυνατό με την παραδοσιακή αναπαραγωγή. Ως αποτέλεσμα, νέες ανθεκτικές και θρεπτικές ποικιλίες μπορούν να κυκλοφορήσουν γρήγορα στην αγορά, οι οποίες συμβάλλουν σε πιο βιώσιμη καλλιέργεια πατάτας. Το αποτέλεσμα της μοριακής ανάλυσης του Sli έχει δημοσιευθεί στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications .
Γονιδιωματικό σύμπλεγμα πατάτας
Η πατάτα είναι η πιο παραγόμενη τροφή στον κόσμο μετά το σιτάρι και το ρύζι. Η καλλιέργεια γίνεται επίσης ολοένα και πιο σημαντική στις αναπτυσσόμενες χώρες λόγω της θρεπτικής της αξίας. Αλλά σε αντίθεση με την καθημερινότητά της, οι καλλιεργούμενες πατάτες που καλλιεργούνται τώρα έχουν ένα εκπληκτικά πολύπλοκο γονιδίωμα. Αυτό κάνει τις πατάτες πολύ δύσκολο να βελτιωθούν με τις παραδοσιακές τεχνικές αναπαραγωγής. Μεταξύ της πρώτης διασταύρωσης δύο φυτών πατάτας. και η εμπορία της τελικής εμπορικής ποικιλίας μπορεί εύκολα να διαρκέσει 10 έως 15 χρόνια. Ως εκ τούτου, μόνο μέτρια πρόοδος έχει σημειωθεί στον τομέα της γενετικής διασταύρωσης κατά τον περασμένο αιώνα. Χαρακτηριστικά που συμβάλλουν στην καλύτερη αντοχή στις ασθένειες, στην προσαρμογή στο μεταβαλλόμενο κλίμα και στις υψηλότερες αποδόσεις.
Υβριδική αναπαραγωγή
Η υβριδική αναπαραγωγή μπορεί να το αλλάξει αυτό. Η τεχνική, η οποία είναι ξεχωριστή από τη γενετική τροποποίηση, έχει ήδη συμβάλει στην ταχεία βελτίωση των καλλιεργειών. όπως καλαμπόκι, ντομάτα, σόργο, λάχανο και ζαχαρότευτλα. Και θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στη γρήγορη ανάπτυξη νέων ποικιλιών πατάτας. που είναι προσαρμοσμένα στις τοπικές συνθήκες όπως η ξηρασία ή οι έντονες βροχοπτώσεις. Ένα άλλο μεγάλο πλεονέκτημα είναι το γεγονός ότι οι υβριδικές ποικιλίες πατάτας αναπτύσσονται από σπόρους αντί των παραδοσιακών πατατόσπορων. Ο σπόρος είναι επίσης απαλλαγμένος από ασθένειες και απαιτεί λιγότερη χημική προστασία μετά τη σπορά. Οι σπόροι μπορούν επίσης να αποθηκευτούν και να μεταφερθούν ευκολότερα στους καλλιεργητές πατάτας, επειδή καταλαμβάνουν πολύ λιγότερο χώρο από τον πατατόσπορο.
Εκτροφή πατάτας
Η αναπαραγωγή υβριδικών πατατών βασίζεται στη διασταύρωση διπλοειδών πατατών. Κάθε κύτταρο περιέχει δύο πλήρη σετ χρωμοσωμάτων (ένα από κάθε γονέα) αντί για την καλλιεργούμενη πατάτα μας. Το σύνθετο γονιδίωμα του οποίου αποτελείται από τέσσερα σετ χρωμοσωμάτων (τετραπλοειδή). Σε αντίθεση με τις διασταυρούμενες τετραπλοειδείς πατάτες, όλοι οι απόγονοι διασταυρούμενων διπλοειδών πατατών στην υβριδική αναπαραγωγή έχουν ακριβώς τα ίδια χαρακτηριστικά με τους γονείς τους. Αυτό επιτρέπει ταχύτερη και πιο στοχευμένη αναπαραγωγή.
«Για να αξιοποιήσουμε πλήρως τις δυνατότητες της υβριδικής αναπαραγωγής πατάτας, έπρεπε πρώτα να εντοπίσουμε, να κλωνοποιήσουμε και να χαρακτηρίσουμε το γονίδιο κλειδί για αυτοσυμβατότητα στην πατάτα, Sli (S-locus inhibitor),» εξηγεί ο καθηγητής Αναπαραγωγής Φυτών Richard Visser του Wageningen University & Research. (WUR). «Ένα σημαντικό στοιχείο της υβριδικής αναπαραγωγής είναι ο καθορισμός των επιθυμητών χαρακτηριστικών των δύο γονικών γραμμών μέσω της ενδογαμίας. Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, πολλά φυτά, συμπεριλαμβανομένων σχεδόν όλων των διπλοειδών ειδών πατάτας, έχουν αποτρέψει την ενδογαμία εμποδίζοντας τον εαυτό τους να γονιμοποιηθεί, δηλαδή να γίνει ασυμβίβαστος με τον εαυτό τους.
Βασικό γονίδιο sli γονίδιο
Αυτό μπορεί τώρα να ξεπεραστεί με το Sli γονίδιο. Η πιθανότητα αυτοσυμβατότητας στις διπλοειδείς πατάτες καθώς και η θέση της στο χρωμόσωμα 12 ήταν γνωστή εδώ και αρκετό καιρό, αλλά μέχρι στιγμής το γονίδιο που κωδικοποιεί αυτό το χαρακτηριστικό ήταν άγνωστο και δεν είχε ακόμη απομονωθεί και χαρακτηριστεί. Χάρη στη γενετική ανάλυση και τον προσδιορισμό της αλληλουχίας του γονιδιώματος, αυτό έχει πλέον επιτευχθεί. Ο Sli Το γονίδιο κατέχει έτσι το κλειδί για τη γρήγορη και αποτελεσματική αναπαραγωγή νέων διπλοειδών πατάτας.»
Ο Ernst-Jan Eggers, γενετιστής στο Solynta, εξηγεί: «Η εταιρεία μας χρησιμοποιούσε ήδη το Sli γονίδιο διασταυρώνοντας αυτο-ασύμβατες διπλοειδείς γραμμές με α Sli δότης γονιδίου. Ας ελπίσουμε ότι αυτές οι νέες πληροφορίες θα βοηθήσουν επίσης στην ανακάλυψη νέων παραλλαγών του Sli γονίδιο που βοηθά στην επιλογή για βελτιωμένη γεύση, αποτελεσματική χρήση νερού, αντοχή σε ασθένειες και άλλα χαρακτηριστικά που είναι σημαντικά στον συνεχώς μεταβαλλόμενο κόσμο μας. Με αυτή τη γνώση, μαθαίνουμε επίσης περισσότερα για τα συστήματα αυτοασυμβατότητας. Αυτό είναι σημαντικό από θεμελιώδη επιστημονική άποψη και μπορεί επίσης να δώσει σημαντική ώθηση για την αναπαραγωγή άλλων καλλιεργειών από την ίδια οικογένεια με την πατάτα, όπως οι ντομάτες, οι μελιτζάνες και οι πιπεριές».
Επικοινωνία φύσης
Η έρευνα των Solynta και WUR περιγράφεται στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications . Η Solynta και η WUR συνεργάζονται εδώ και αρκετό καιρό. Τώρα που έλυσαν από κοινού το πρόβλημα της ασυμβατότητας του εαυτού τους, θα επικεντρωθούν σε άλλα ζητήματα στον δρόμο προς τις πατάτες που απαιτούν λιγότερα φυτοφάρμακα και είναι πιο ανθεκτικά στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.
