Nowa odmiana ziemniaka ma być odporna na zarazę

Naukowcy w Stanach Zjednoczonych prowadzą prace hodowlane, których celem jest stworzenie odmiany ziemniaka posiadającej genetyczną odporność na zarazę ziemniaka.

Naukowcy z uniwersytetu w stanie Michigan pracują nad wprowadzeniem nowych genów odporności na zarazę ziemniaka do diploidalnych odmian ziemniaka. Jak poinformowano na stronie amerykańskiej uczelni, kolejne etapy prac hodowlanych przynoszą pozytywne rezultaty.

Prace hodowlane prowadzi Joseph Ifeanyi Ulasi pod kierownictwem Davida Douchesa — profesora na Wydziale Nauk o Roślinach, Glebie i Mikroorganizmach Uniwersytetu Stanowego Michigan. Zaś hodowla nowej odmiany odpornej na zarazę ziemniaka realizowana jest w ramach projektu badawczego „Introgresja i piramidyzacja nowych genów w hodowli diploidalnych ziemniaków”.

Nowa metoda hodowli ziemniaka na poziomie diploidalnym umożliwia szybki postęp genetyczny. Służy m.in. do hodowli odmian odpornych na choroby i szkodniki.

Zaraza ziemniaka, której sprawcą jest Phytophthora infestans jest niszczycielską chorobą, powodującą duże straty na plantacjach ziemniaków. Choroba ta pozostaje poważnym zagrożeniem dla produkcji ziemniaków na całym świecie. Badania amerykańskich naukowców koncentrują się na poprawie odporności na poziomie genetycznym. Przy czym w tym celu hodowla wykorzystuje naturalne zasoby genetyczne form dzikich.

Kluczową rolę w projekcie stworzenia odmiany ziemniaka odpornej na zarazę odgrywa Solanum pinnatisectum. To gatunek dzikiego ziemniaka, który jest ceniony przez hodowców za odporność na szerokie spektrum chorób. Ten dziki gatunek posiada m.in. szeroką gamę genów Rpi, zapewniających odporność na Phytophthora infestans. Gatunek ten daje zatem nadzieję na trwałą ochronę przed sprawcą zarazy ziemniaka.

Główna trudność w pracach hodowlanych polega na tym, że dziki gatunek prawie nie krzyżuje się z odmianami uprawnymi. Jednakże William Begling, absolwent programu znalazł rozwiązanie tego problemu. Otóż zaproponował wykorzystanie genetycznego „pośrednika”, który pomoże przezwyciężyć tę niekompatybilność genetyczną. Dzięki temu naukowcy wykorzystują Solanum verrucosum jako gatunek pomostowy, ułatwiający transfer genów z form dzikich do uprawnych.

Joseph Ifeanyi Ulasi w swoim projekcie nad odmianą odporną na zarazę ziemniaka opiera się na wieloletnich postępach współpracy w ramach długofalowego programu hodowli ziemniaków. Bowiem obecny projekt jest częścią długoterminowego programu hodowlanego GREEEN realizowanego w uniwersytecie w Michigan od 2018 r. Zaś w ramach programu GREEEN naukowcy realizują badania nad nową metodą hodowli ziemniaków. Ściśle mówiąc, chodzi o hodowlę ziemniaków na poziomie diploidalnym.

Nowa metoda hodowli ziemniaka na poziomie diploidalnym wykorzystuje prostotę i zalety stosowania genetyki diploidalnej. Umożliwia to szybki postęp genetyczny. Bowiem na poziomie diploidalnym naukowcy mogą edytować geny z większym prawdopodobieństwem uzyskania pożądanych cech niż na poziomie tetraploidalnym.