در مسیر سیب زمینی های مقاوم در برابر استرس

سیب زمینی های مختلف چگونه به گرما، خشکی و تنش های غرقابی واکنش نشان می دهند؟ دانشمندان تحت حمایت اتحادیه اروپا در حال بررسی تغییراتی هستند که سیب زمینی را انعطاف پذیر یا حساس می کند.

چه آنها را به صورت بخارپز، آب پز، سرخ شده، کبابی یا پخته ترجیح دهیم، تصور یک رژیم غذایی مدرن بدون سیب زمینی دشوار است. منبع خوب فیبر و سرشار از آنتی اکسیدان ها، سیب زمینی یکی از مهم ترین آن ها است غذا محصولات زراعی در جهان - محصولی که تغییرات آب و هوایی بر آن تأثیر می گذارد.

آسیب پذیری سیب زمینی در برابر تنش های محیطی ناشی از آب و هوا مانند دمای شدید، سیل و خشکسالی نگرانی های عمده ای را در مورد امنیت غذایی ایجاد کرده است. برای کمک به رفع این نگرانی ها، پروژه ADAPT با بودجه اتحادیه اروپا در حال توسعه استراتژی های جدید برای اطمینان از افزایش بهره وری محصول سیب زمینی، ثبات محصول و کیفیت در شرایط چالش برانگیز رشد در آینده است.

یکی از اهداف ADAPT شناسایی تغییرات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و مولکولی است که ارقام مختلف سیب‌زمینی را در برابر تنش‌های منفرد (مانند گرما، خشکسالی، سیل) مقاوم می‌کند یا ترکیبی از این تنش‌ها را مقاوم می‌کند. به این منظور، دانشمندان گیاه شناس، کشاورزان و پرورش دهندگان سیب زمینی شرکت کننده در پروژه ADAPT، 30 رقم سیب زمینی را برای مطالعه در آزمایش های گلخانه ای کنترل شده انتخاب کردند.

شرایط تنش و نقاط نمونه برداری

همانطور که شریک پروژه ADAPT انجمن تجارت سیب زمینی اروپا، بلژیک، گزارش داد، مرحله اکتشافی پروژه مستلزم تعیین شرایط تنش و آموزنده ترین نقاط نمونه برداری بود. این دو عامل ابتدا در یک آزمایش آزمایشی در پلت فرم فنوتیپ گیاهی شریک دیگر پروژه، Photon Systems Instruments، واقع در چک، مورد بررسی قرار گرفتند.

در آنجا رقم سیب‌زمینی Desirée در معرض گرما، خشکی و تنش‌های غرقابی (تک یا ترکیبی) قرار گرفت و پاسخ‌های گیاه روزانه از طریق فن‌آوری‌های فنوتیپ بالا (HTP) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

یافته های این بررسی اولیه در بخش دوم مرحله اکتشافی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. این شامل استفاده از تنظیمات بهینه و شرایط استرس برای ایجاد تفاوت های ژنتیکی تعیین کننده پاسخ گرما، خشکسالی و غرقابی در سیب زمینی است.

هدف نهایی شناسایی ارقام متحمل و حساس و روشن کردن مبانی این تفاوت ها در سطوح مولکولی و فیزیولوژیکی است. آزمایش‌های گلخانه‌ای برای تعیین پاسخ رقم سیب‌زمینی منتخب به گرما، خشکسالی و تنش‌های غرقابی نیز در سال 2021 در شرکای پروژه ADAPT Friedrich-Alexander-Universität (آلمان)، دانشگاه و تحقیقات Wageningen و دانشگاه اوترخت (هلند) انجام شد.

این خبر نشان می‌دهد که آزمایش‌ها تفاوت‌های ژنتیکی را در پاسخ‌های استرس، به‌ویژه در صفات زراعی مانند شاخص برداشت و عملکرد غده نشان داد.

علاوه بر ارقام سیب‌زمینی با تحمل یا حساسیت به تنش، محققان همچنین ارقامی را شناسایی کردند که متحمل یا حساس به تنش‌های متعدد بودند و "کل کنسرسیوم ADAPT را برای بررسی این پدیده الهام بخشید."

برنامه محققین ADAPT (توسعه سریع سیب زمینی مقاوم به تنش چندگانه) برای سال 2022 انجام فنوتیپ عمیق سه رقم متحمل و سه رقم حساس و تأیید پاسخ های فنوتیپی با تجزیه و تحلیل بیان ژن است.