Εκτός από την προσαρμογή σε διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας, πολλά είδη άγριων πατατών διαθέτουν τεράστια άμυνα ενάντια σε ασθένειες όπως η καθυστερημένη καταστροφή
Μακρινά ξαδέρφια της καλλιεργούμενης πατάτας μπορεί να κρατήσουν το κλειδί για την απελευθέρωση νέων πηγών αντίστασης στην πιο καταστροφική ασθένεια της καλλιέργειας κονδύλων, την όψιμη προσβολή.
Αυτή είναι η ελπίδα μιας ομάδας επιστημόνων της Υπηρεσίας Αγροτικής Έρευνας (ARS), οι οποίοι διεξήγαγαν εργαστηριακές δοκιμές στις οποίες εξέθεσαν τα φύλλα 72 διαφορετικών ειδών άγριας πατάτας σε σπόρια του παθογόνου της όψιμης μάστιγας. Phytophthora infestans- ο ίδιος ένοχος που πυροδότησε την πείνα της Ιρλανδικής πατάτας της δεκαετίας του 1840.
Η όψιμη λοίμωξη παραμένει μια παγκόσμια απειλή σήμερα όχι μόνο για τις καλλιέργειες της πατάτας, αλλά και για τις καλλιέργειες τομάτας, προκαλώντας κατ' εκτίμηση 6.7 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως σε απώλειες απόδοσης και κόστος ελέγχου. Σε ευαίσθητες ποικιλίες, το παθογόνο που μοιάζει με μύκητα προκαλεί σκοτεινές βλάβες και άλλα συμπτώματα ασθένειας που καταστρέφουν γρήγορα τα φύλλα, το στέλεχος, τους καρπούς ή τους κονδύλους του φυτού, σημείωσε ο Dennis Halterman, γενετιστής φυτών με την ARS Vegetable Crops Research Unit στο Madison του Wisconsin.
Εκεί, ο Halterman ειδικεύεται στη γενετική «φυλή όπλων» που τα φυτά πατάτας εμπλέκονται με τα παθογόνα που τους επιτίθενται και τους καταστρέφουν, αναγκάζοντας συχνά τους καλλιεργητές να ανταποκριθούν με χημικούς ελέγχους όπως το μυκητοκτόνο που μπορούν να αυξήσουν το κόστος παραγωγής και τις ανησυχίες για περιβαλλοντικές βλάβες.
Σε συνεργασία με την επιστήμονα της ARS Shelley Jansky (συνταξιούχος) και τον ερευνητικό συνεργάτη της ARS Hari Karki, ο Halterman έβαλε το βλέμμα του στους συγγενείς της καλλιεργούμενης πατάτας που καλλιεργούνται άγρια στην Κεντρική και Νότια Αμερική και στο Μεξικό, όπου προήλθε και συνεξελίχτηκε με το φυτό, μέλος της οικογένειας των νυχτοκαλλιεργητών.
«Παρόλο που τα περισσότερα άγρια είδη φτιάχνουν μικρές πατάτες που δεν θα θέλατε να φάτε - θα μπορούσαν στην πραγματικότητα να σας αρρωστήσουν αρκετά - υπάρχουν σε σκληρά φυσικά περιβάλλοντα χωρίς λίπασμα, άρδευση ή φυτοφάρμακα», σημείωσε ο Χάλτερμαν σε ένα εκπαιδευτικό βίντεο για τις προσπάθειές του.
Εκτός από την προσαρμογή σε διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας, πολλά είδη άγριας πατάτας διαθέτουν τρομερή άμυνα έναντι ασθενειών όπως η όψιμη μάστιγα. Αυτό τα καθιστά ιδιαίτερα πολύτιμο πόρο για γονίδια ανθεκτικότητας που μπορούν να ωφελήσουν τις εκτρεφόμενες ποικιλίες - και ευρύτερα, να συμβάλουν στην παγκόσμια επισιτιστική ασφάλεια.
«Μόλις εντοπίσουμε ένα είδος που περιέχει ανθεκτικότητα, στόχος μας είναι να μεταφέρουμε αυτή την αντοχή στην καλλιεργούμενη πατάτα, έτσι ώστε οι αγρότες να μπορούν να καλλιεργούν υγιείς καλλιέργειες χρησιμοποιώντας λιγότερα φυτοφάρμακα», είπε ο Χάλτερμαν.
Η ανάγκη για νέες πηγές αντοχής στην όψιμη μάστιγα είναι σταθερή. Εν μέρει, αυτό οφείλεται στην απίστευτη ικανότητα του παθογόνου να μεταλλάσσεται σε νέες παραλλαγές που μπορούν να ξεπεράσουν τα υπάρχοντα γονίδια μιας ποικιλίας πατάτας για προστασία από τη νόσο. Μεταξύ αυτών είναι η US-23, η πιο κοινή παραλλαγή που κυκλοφορεί στις πατάτες των ΗΠΑ, και η NL13316, μια ακόμη πιο ισχυρή παραλλαγή που μπορεί να «εξουδετερώσει» ένα πολύτιμο γονίδιο πατάτας γνωστό για την παροχή ευρέως φάσματος αντοχής στην όψιμη λοίμωξη, δηλαδή το RB.
Από τα 72 συνολικά είδη που εξέτασαν οι ερευνητές, τα 12 από αυτά εμφάνισαν υψηλά επίπεδα αντίστασης στα φύλλα που δεν είχαν τεκμηριωθεί ποτέ πριν, ανοίγοντας την πόρτα σε εντελώς νέους αμυντικούς μηχανισμούς κατά της όψιμης προσβολής.
Τούτου λεχθέντος, η ανάπτυξη νέων ποικιλιών πατάτας με νέα χαρακτηριστικά είναι μια μακρά διαδικασία, η οποία διαρκεί 10-15 χρόνια πριν είναι έτοιμες για αγορά. Αλλά ο Halterman ελπίζει ότι με νέες προσεγγίσεις όπως η επιλογή με τη βοήθεια δείκτη, η χαρτογράφηση γονιδιώματος και η ικανότητα κλωνοποίησης (αντιγραφής) και εισαγωγής συγκεκριμένων γονιδίων ενδιαφέροντος, τα πολύτιμα χαρακτηριστικά όπως η αντίσταση στην όψιμη λοίμωξη μπορούν να μεταφερθούν σε πολλά υποσχόμενες νέες ποικιλίες γρηγορότερα και πιο αποτελεσματικά.
Πέντε από τα 12 είδη που ξεχωρίζουν—συγκεκριμένα, S. agrimonifolium, S. albornozii, S. chomatophilum, S. hypacrarthrum και Άγιος Πιουραίος— μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε προγράμματα αναπαραγωγής πατάτας αμέσως χωρίς ένα κρίσιμο πρώτο ερευνητικό βήμα που είναι απαραίτητο για να ξεπεραστούν οι χρωμοσωμικές ασυμβατότητες τυπικές της άγριας πατάτας, ανέφεραν οι ερευνητές στο τεύχος Δεκεμβρίου 2020 του περιοδικού Φυτική ασθένεια..
The Υπηρεσία Γεωργικής Έρευνας είναι ο επικεφαλής επιστημονικός οργανισμός εσωτερικής έρευνας του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ. Καθημερινά, το ARS εστιάζει σε λύσεις σε αγροτικά προβλήματα που επηρεάζουν την Αμερική. Κάθε δολάριο που επενδύεται στη γεωργική έρευνα έχει ως αποτέλεσμα 17 δολάρια οικονομικού αντίκτυπου.
