با نزدیک شدن جمعیت جهانی به 10 میلیارد نفر تا سال 2050 ، تولید محصولات کشاورزی باید 60 درصد افزایش یابد. پیش بینی می شود با هر 1 درجه سانتیگراد گرم شدن ، بهره وری کشاورزی 5 درصد کاهش یابد. یک مدل پیش بینی می کند که عملکرد سیب زمینی ممکن است تا سال 32 تا 2060٪ کاهش یابد ، اما توسعه و توزیع انواع ژنتیکی هوشمند آب و هوایی می تواند تضمین کند که این محصول مغذی و با رشد سریع همچنان نقشی حیاتی در سیستم های غذایی در اقتصادهای جهان دارد. .
دانشمندان برای تسریع در توسعه آن واریته ها ، از پیشرفت توالی ژنتیکی استفاده کرده و از دانش به دست آمده برای تولید انواع سیب زمینی مناسب تر برای پاسخگویی به خواسته های آینده استفاده می کنند.
دانشمندان مرکز بین المللی سیب زمینی (CIP) مدت ها پیش در این روند پیشتاز بودند و در گروه بین المللی شرکت کردند که اولین توالی ژن سیب زمینی را در سال 2011 منتشر کرد. با تشکر از موفقیت های اخیر در کشف ژن های مرتبط با ویژگی های مهم - از تغذیه محتوای مقاومت در برابر بیماری - آنها شروع به استفاده از نشانگرهای ژنتیکی برای سرعت بخشیدن به تولید صفات مورد نظر می کنند.
بهبود سیب زمینی با تلاقی هایی که بین والدین تولید کننده وجود دارد و ده ها هزار فرزند تولید می کند ، آغاز می شود. دانشمندان به طور سنتی سالها برای ارزیابی این گیاهان در مزارع و گلخانه ها وقت صرف می کردند ...
تسریع در بهبود سیب زمینی ژنتیکی
بهبود سیب زمینی با تلاقی هایی که بین والدین تولید کننده وجود دارد و ده ها هزار فرزند تولید می کند ، آغاز می شود. دانشمندان به طور سنتی سالها با ارزیابی این گیاهان در مزارع و گلخانه ها و سرانجام از طریق گروه های تمرکز زن و مرد ، در یک فرآیند حذف که منجر به لیست کوتاه کلون های سیب زمینی با بیشترین پتانسیل می شود ، ارزیابی می کنند.
استفاده از نشانگرهای ژنتیکی برای صفاتی مانند مقاومت در برابر بیماری دیررس و دو ویروس ویرانگر سیب زمینی ، سرعت CIP را در تولید سیب زمینی با بازده بالاتر تسریع کرده است. از آنجایی که پرورش دهندگان مجبور بودند همه فرزندان یک صلیب را در گلخانه بالغ کنند تا مشخص شود کدام یک از آنها مقاوم هستند ، اکنون آنها به سادگی یک برگ از هر گیاه جوان را برای تعیین توالی ژنتیکی جدا می کنند تا تعیین کنند کدام یک از ژن های مقاومت را به ارث می برند. به عنوان مثال نشانگر ژنتیکی برای مقاومت در برابر بیماری دیررس ، 50 درصد از زمان این فرآیند را کاهش داده است.
انتقال مقاومت
ویروس های سیب زمینی از یک چرخه محصول به چرخه دیگر جمع می شوند و باعث فرسایش می شوند ، در حالی که بیماری دیررس می تواند در عرض چند هفته یک مزرعه از گیاهان سیب زمینی را از بین ببرد. هنگامی که انواع مقاوم در برابر بیماری دیررس برای سالها به طور گسترده رشد می کنند ، پاتوژن برای غلبه بر مکانیسم مقاومت آنها تکامل می یابد. بنابراین ، پرورش دهندگان همیشه در جستجوی منابع جدید مقاومت هستند که اغلب در سیب زمینی های بومی یا وحشی یافت می شوند.
CIP اخیراً با یک سیب زمینی وحشی بومی کاخامارکا ، در شمال پرو ، برای تولید سیب زمینی مقاوم در برابر بیماری دیررس که به طور بالقوه از نظر اقتصادی سودمند است ، تلاقی کرده است. این کلون های سیب زمینی که در چندین کشور با شرکای تولید مثل به اشتراک گذاشته شده اند ، در حال ارزیابی برای آزادسازی احتمالی به عنوان انواع پرو هستند.
از سال 1973 ، بانک ژن CIP در حال جمع آوری و حفظ سیب زمینی های بومی و وحشی است که بسیاری از آنها در برابر بیماری دیررس مقاوم هستند. به عنوان بخشی از یک اقدام بین المللی برای حفظ ، مطالعه و استفاده از تنوع ژنتیکی سیب زمینی ، گوجه فرنگی ، بادمجان و فلفل - که همه با هم مرتبط هستند - بسیاری از این تنوع زیستی برای مقاومت در برابر بیماری ها غربال شده و تحت توالی ژنتیکی طی سال های اخیر قرار گرفته است.
نمی توان مزایای غلبه بر بیماری اواخر بیماری را کم کرد. برآوردها تلفات سالانه سیب زمینی جهانی ناشی از این بیماری را در سال 5 تقریبا 2019 میلیارد دلار اعلام کرده است. کاهش این خسارات با انواع انعطاف پذیرتر می تواند برای کشاورزان مقیاس کوچک تفاوت خارق العاده ای ایجاد کند و به آنها کمک کند عملیات خود را از معیشت به بازرگانی تبدیل کنند.
با استفاده از مارکرهای ژنتیکی ، تولیدکنندگان سیب زمینی انعطاف پذیر و با بازدهی بالا با ویژگی های اصلی - طعم ، بافت ، زمان پخت - که به دنبال مصرف کنندگان محلی است ، برای پرورش دهندگان آسان تر می شوند. ارقام حاصل شده کشاورزان را قادر می سازد تا تقاضای روزافزون برای غذا را برآورده کنند ، درآمد خود را بهبود بخشند و با چالش های هنوز پیش بینی نشده جهان در حال تغییر مقابله کنند.