دره مقدس اینکاها در پرو -روی تپه ای تیره و قهوه ای در اینجا، دیوید الیس یک قطعه آزمایشی از گیاهان سیب زمینی را بررسی می کند و سرش را تکان می دهد. او می گوید: «آنها مرده اند، مرده اند، مرده اند. آفات و کمبود باران تمام 17 گونه ای را که محققان کاشته بودند، نابود کرده است.
این یک نشانه نگران کننده برای الیس، مدیر بازنشسته بانک ژن در مرکز بین المللی سیب زمینی (CIP) در لیما است. هزاران سال است که مردم در این بخش ناهموار رشته کوه های آند سیب زمینی می کارند. در سالهای اخیر، این کار تا حدی به دلیل تغییرات آب و هوایی سختتر شده است. خشکسالی و یخبندان بیشتر دیده می شود. باران دیرتر می آید و فصل رشد را کوتاه می کند. و دمای گرمتر به پروانه ها و سرخرطومی ها اجازه داده است تا از ارتفاعات پایین تر نفوذ کنند.
برای یافتن سیب زمینی هایی که می توانند با آن چالش ها کنار بیایند، محققان و پرویی ها کشاورزان در حال آزمایش ده ها مورد از 4350 گونه یا نژاد بومی کشت شده محلی هستند که در انبار یخچال CIP نگهداری می شوند. گیاهان این قطعه کوتاه آمدند. الیس می گوید: «توده های بومی در طول زمان تکامل یافتند. اما، او میگوید، تغییرات آب و هوایی «خیلی سریع برای این گونهها اتفاق میافتد که نمیتوانند سازگار شوند».
در پرو و در سراسر جهان، تقویت سیب زمینی به یک اولویت تبدیل شده است. بعد از گندم و برنج مهمترین محصول غذایی است. سیب زمینی در حال حاضر برای 1.3 میلیارد نفر غذای اصلی است و غده های مغذی در حال تبدیل شدن به محبوبیت فزاینده ای در جهان در حال توسعه هستند. مطابقت با تقاضا به معنای سازگاری سیب زمینی با خاک ها و اقلیم های مختلف است. همچنین باید در برابر تهدیدات جدید آفات، بیماری، گرما و خشکسالی مقاومت کند.
با این حال، برخلاف سایر محصولات عمده، سیب زمینی پیشرفتی در پرورش آن گونه که به افزایش چشمگیر محصول در طول انقلاب سبز دهه های 1950 و 1960 کمک کرد، نداشته است. دلیل آن این است که ایجاد یک رقم جدید سیب زمینی، حتی با توجه به استانداردهای صبورانه پرورش دهندگان گیاه، کند و دشوار است. واریته های تجاری دارای چهار نسخه از هر کروموزوم هستند که پرورش دهندگان را مجبور می کند تا صدها هزار نهال را ایجاد و آزمایش کنند تا فقط یکی از آنها را با ترکیب مطلوب صفات بیابند. آماده سازی انواع جدید برای مزارع کشاورزی می تواند یک دهه یا بیشتر طول بکشد.
بسیاری از کشورها به کاشت انواع سیب زمینی محبوب ادامه می دهند که اساساً برای دهه ها بدون تغییر باقی مانده است. اما رویکردهای جدید، از جمله مهندسی ژنتیک، وعده افزودن گزینه های بیشتری را می دهد. پرورش دهندگان سیب زمینی به ویژه در مورد روش جدید رادیکال برای ایجاد گونه های بهتر هیجان زده هستند. این سیستم که اصلاح ترکیبی دیپلوئید نامیده میشود، میتواند زمان مورد نیاز را بیش از نصف کاهش دهد، ترکیب صفات را در یک واریته آسانتر کند و به کشاورزان اجازه دهد بذرها را به جای تکههای حجیم غده بکارند. پل استرویک، متخصص کشاورزی در دانشگاه واگنینگن هلند می گوید: «این جهان را به شدت تغییر خواهد داد.
برای پرورش یک سیب زمینی بهتر، داشتن مواد خام ژنتیکی فراوان در دست کمک می کند. اما بانکهای ژنی جهان بهطور کامل از غنیترین منبع ژنهای ارزشمند برخوردار نیستند: ۱۰۷ گونه سیبزمینی که در طبیعت رشد میکنند. از دست دادن زیستگاه، جمعیت بسیاری از این گیاهان را تهدید می کند. در تلاش برای حفظ این تنوع وحشی قبل از از بین رفتن، کلکسیونرها بزرگترین تلاش خود را انجام داده اند، بخشی از یک برنامه 107 میلیون دلاری که توسط Crop Trust، یک سازمان بین دولتی مستقر در بن، آلمان، هماهنگ شده است.
جمع آوری کنندگان و پرورش دهندگان با گرم شدن، خشک شدن و تکثیر آفات رقابت می کنند. نایجل ماکستد، زیستشناس حفاظت از دانشگاه بیرمنگام در بریتانیا میگوید: «به دلیل تغییرات آب و هوایی، ما به سطوح بالاتری از تنوع نسبت به قبل نیاز داریم.»
نزدیکترین اجداد سیبزمینیهای کشتشده در آند تکامل یافتند، جایی که مردم حداقل ۷۰۰۰ سال پیش این گیاه را اهلی کردند. پس از اینکه اسپانیایی ها این غده را در قرن شانزدهم به اروپا آوردند، این غده به عنوان یک کنجکاوی گیاه شناسی باقی ماند و بیشتر برای دام ها تغذیه می شد. اروپایی ها فقط در دهه 7000، در طول قحطی جنگ های ناپلئون، شروع به خوردن جدی سیب زمینی کردند.
وقتی سیب زمینی گیر کرد دیگر راه برگشتی نبود. این گیاه می تواند در آب و هوای سرد و خاک فقیر رشد کند و در برخی نقاط در هر فصل چندین محصول تولید می کند. پس از برداشت، غده های غنی از انرژی، مملو از ویتامین C، می توانند ماه ها ذخیره شوند و به روش های مختلف پخته شوند. یک هکتار سیب زمینی می تواند تا چهار برابر یک محصول غلات کالری داشته باشد.
سیب زمینی نیز مانند برنج و گندم هدفی برای بهبود در دوران انقلاب سبز بود. بازده به لطف کود و تکنیک های کشاورزی بهبود یافته افزایش یافت، اما افزایش سرسام آور نداشت. پرورش دهندگان سیب زمینی به هیچ دستاورد ژنتیکی نرسیدند، مانند آنچه که گندم با ساقه های کوتاه و محکم تولید کرد که می تواند دانه بیشتری را تحمل کند.
با این حال، تولید جهانی سیب زمینی به طور پیوسته رشد کرده است. چین در 20 سال گذشته میزان برداشت خود را دو برابر کرده است. در حال حاضر بیش از دو برابر بیشتر از هند، بزرگترین تولید کننده بعدی، سیب زمینی تولید می کند. ازبکستان و بنگلادش، در میان سایر کشورها، برای امنیت غذایی به سیب زمینی وابسته شده اند. در سال 2005، کشورهای در حال توسعه برای اولین بار بیشتر از کشورهای توسعه یافته سیب زمینی کشت کردند. بسیاری از کشورهای آفریقایی به دنبال افزایش تولید هستند.
برای برداشت محصول بیشتر، کشاورزان باید خطرات زیادی از جمله بیماری را مدیریت کنند. بزرگترین آفت سیب زمینی پاتوژن قارچی است infestans قارچ Phytophthoraکه باعث بیماری به نام بلایت دیررس می شود. عامل بیماری زا قحطی سیب زمینی ایرلندی را در اواسط قرن نوزدهم آغاز کرد و پرورش دهندگان نباتات از آن زمان برای مهار آن تلاش کردند.فیتوفتورا جادویگا Śliwka از موسسه اصلاح و سازگاری گیاهان در Młochów، لهستان، می گوید: همیشه در حال تکامل است و بر مقاومت غلبه می کند. کشورهای ثروتمند از قارچ کش ها برای به حداقل رساندن خسارات مخرب ناشی از بلایت دیررس استفاده می کنند. اما در کشورهای در حال توسعه، 15 تا 30 درصد محصول از بین رفته است.
سپس گرما و خشکسالی است که تغییرات آب و هوایی در حال تشدید آن است. در برخی از نقاط جهان، کشاورزان محصول خود را زودتر می کارند تا قبل از گرم شدن شب ها بالغ شود که از تشکیل غده ها جلوگیری می کند. اما در نهایت کشاورزان به گیاهان سخت تری نیاز خواهند داشت. تیاگو مندز، یک پرورش دهنده سیب زمینی با دفتر منطقه ای CIP در نایروبی می گوید: «ما بر توسعه یک سیب زمینی قوی تمرکز می کنیم که در یک محیط استرس زا عملکرد بهتری داشته باشد. "هدف ما امنیت غذایی است."
کلید این سیب زمینی قوی ممکن است در انتظار گونه های وحشی باشد که از جنوب غربی آمریکای شمالی تا آمریکای مرکزی و جنوبی رشد می کنند. به عنوان مثال، سیب زمینی وحشی مکزیک در حضور این کشور تکامل یافت P. infestans و می تواند در برابر بسیاری از فشارها مقاومت کند. بسیاری از گونه های وحشی دیگر هنوز به طور کامل جمع آوری یا مطالعه نشده اند.
افزایش اشتها
تولید سیب زمینی در آسیا، به ویژه در چین و هند رشد کرده است، در حالی که در اروپا کاهش یافته است.علوم پایه; (داده) FAOSTAT
در ژوئن 2018، گوستاوو هایدن، گیاه شناس، در کنار یک چراگاه گاو در جنوب برزیل، در امتداد یک خاکریز قدم زد و چشمانش به چمن های بلند دوخته شد. سپس به زانو افتاد و ماله ای را به خاک زد. «آها! به این نگاه کنید،” هایدن، که با شرکت تحقیقات کشاورزی برزیل (EMBRAPA) در Pelotas کار می کند، گفت. او یک گیاه کوتاه با غده های کوچکی که از ریشه هایش آویزان بود، کشید. بود Solanum Commersoniiیکی از سه خویشاوند وحشی سیب زمینی که در برزیل شناخته شده است.
برزیل از مرکز پیدایش سیب زمینی در رشته کوه آند فاصله زیادی دارد. اما دامنه اقوام وحشی تا ایالت ریو گراند دو سول گسترش می یابد، جایی که آب و هوا از معتدل به گرمسیری تغییر می کند. گیاهان در این منطقه انتقالی برای زنده ماندن در زمستان های سخت و تابستان های گرم و خشک تکامل یافته اند. هایدن میگوید: «سیبزمینیهای وحشی در اینجا احتمالاً با آب و هوای شدیدی که با تغییرات آبوهوایی بیشتر اتفاق میافتد سازگار هستند.
سفر جمع آوری هایدن تنها یکی از عناصر تلاش کراپ تراست برای جمع آوری، حفاظت و پرورش اقوام وحشی 29 محصول بود که در سال 2011 آغاز شد. جمع آوری کنندگان گیاهان در چنین سفرهایی به سراسر جهان سفر می کردند. اما پس از اینکه دولتها کنوانسیون تنوع زیستی را در دهه 1990 تصویب کردند، تعداد آنها بسیار کمتر شد. این کنوانسیون با هدف جلوگیری از بهره برداری ناعادلانه از تنوع زیستی، گرفتن مجوزهای جمع آوری و تبادل مواد گیاهی را دشوارتر کرد. یک معاهده بینالمللی بذر که در سال 2004 ایجاد شد، مبادله محصولات و خویشاوندان وحشی را تسهیل کرد، اما جمعآوری به دلیل کمبود بودجه و تخصص راکد ماند. سینتیا زوریلا، مدیر فرعی منابع ژنتیکی در موسسه ملی نوآوری کشاورزی در لیما، میگوید: «ما هیچ تجربهای در مورد نحوه جمعآوری سیبزمینیهای وحشی یا نحوه نگهداری آن نداشتیم.
Crop Trust کمک های مالی و آموزشی را به مجموعه داران در سراسر جهان ارائه کرده است. تلاش بر روی سیبزمینیهای وحشی که در این ماه به پایان میرسد، مجموعهای از 39 گونه از شش کشور پرو، برزیل، اکوادور، گواتمالا، کاستاریکا و شیلی به دست آورده است. تیم Zorrilla به تنهایی 31 گونه را در پرو پیدا کرد، از جمله یکی که تا به حال هیچ دانه ای برای آن جمع آوری نشده بود. آنها قصد دارند به جستجوی چهار گونه دیگر که هنوز در بانک های ژن گم شده اند ادامه دهند. او می گوید: «ما متوقف نخواهیم شد. این گیاهان در بانک ژن هر کشور، CIP، و بانک بذر هزاره در باغ گیاهشناسی سلطنتی، کیو، در بریتانیا ذخیره میشوند. دانه های ذخیره شده در دسترس پرورش دهندگان سیب زمینی در سراسر جهان خواهد بود.
سخت ترین قسمت بعدی است: دریافت ژن های مطلوب از گونه های وحشی به سیب زمینی های پرورشی. در گذشته، پرورش دهندگان ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر بیماری را از دوازده گونه وحشی کسب می کردند. این پیروزیها به سختی به دست آمدند، برخی از آنها دههها طول کشید تا به دست آیند. این تا حد زیادی به این دلیل است که خویشاوندان وحشی نیز دارای بسیاری از صفات ناخواسته هستند که با ویژگیهای سیبزمینیهای کشتشده ترکیب میشود و شانس پرورشدهنده را برای یافتن گونهای خوب بسیار کاهش میدهد.
حتی بدون گونههای وحشی، پرورش سیبزمینی یک شاخه کوچک است. از آنجایی که خطوط تولید مثل دارای چهار نسخه از 12 کروموزوم خود هستند، صفات این دو والدین در نسل بعدی در ترکیبات تا حد زیادی غیرقابل پیش بینی ظاهر می شود. همانطور که کارشناسان می گویند، گونه های فعلی درست نیستند، به همین دلیل است که کشاورزان به جای دانه، تکه هایی از "غده بذری" را می کارند که از نظر ژنتیکی گیاهان یکسان تولید می کند. با تشدید سردرد، پرورش دهندگان بسیاری از صفات را به طور همزمان انتخاب می کنند و احتمال یافتن برنده را کاهش می دهد. لورا شانون، پرورشدهنده سیبزمینی در دانشگاه مینهسوتا در سنت پل میگوید: «اعداد بسیار سخت و سریع میشوند.
نشانگرهای ژنتیکی مرتبط با ژن های خاص این فرآیند را تسریع کرده اند. برای پی بردن به اینکه آیا نهال ها ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر بیماری را به ارث برده اند یا خیر، پرورش دهندگان می توانند به جای اینکه منتظر بمانند تا گیاهان بالغ شوند و سپس آنها را در معرض بیماری قرار دهند، به سرعت نشانگر را آزمایش کنند. حتی با استفاده از این ابزار، یک پرورش دهنده سیب زمینی باید تا 100,000 فرزند در سال غربالگری کند. ممکن است 15 سال یا بیشتر طول بکشد تا یکی با صفات مناسب را پیدا کنید، آن را به طور کامل آزمایش کنید و غده های بذری کافی برای توزیع بین کشاورزان تولید کنید.
ناامیدی دیگر این است که پرورش دهندگان سیب زمینی نمی توانند به راحتی گونه های موجود را بهبود بخشند. هنگامی که یک رقم سیب زمینی ایجاد شد، معرفی صفات جدید با حفظ تمام ویژگی های مورد علاقه آن عملا غیرممکن است. به همین دلیل است که انواع کلاسیک و به طور گسترده رشد کرده، مانند روست بوربانک، هنوز پس از گذشت چندین دهه از عرضه خود، بر بازار تسلط دارند.
با این وجود، پرورش دهندگان صبور با استفاده از روش های سنتی می توانند به نتایج چشمگیری دست یابند. به عنوان مثال، در سال 2017، CIP چهار گونه جدید را در کنیا منتشر کرد که حاصل تلاقی خطوط تولید مثل ایجاد شده بود. در آزمایشهای مزرعهای، گیاهان سیبزمینی جدید با 20 درصد بارندگی کمتر و دمای 3 درجه سانتیگراد بالاتر، عملکرد خود را حفظ کردند.
چنین موفقیتی نشان می دهد که هنوز تنوع ژنتیکی در لاین های پرورش موجود وجود دارد. اما محققان نگرانند که استخر ژنی ممکن است به اندازه کافی عمیق نباشد که سیب زمینی را با آب و هوای آینده سازگار کند یا امکان پیشرفت های دیگر را فراهم کند. با این حال، سیب زمینی های وحشی دارای تنوع ژنتیکی ارزشمند و دست نخورده ای هستند. مندز میگوید یکی از ویژگیهای آن گیاهان وحشی میتواند زندگی ما را نجات دهد.
جستجو برای صفات حیاتی در حال حاضر در حال انجام است. سال گذشته، در یک ایستگاه تحقیقاتی EMBRAPA در نزدیکی Pelotas، تکنسینهایی با کتهای آزمایشگاهی روی گونههای وحشی که هایدن جمعآوری کرده بود، خم شدند. آنها به آرامی گل های بنفش کم رنگ خود را با پودر زرد از یک لوله پلاستیکی پاشیدند و آنها را با گرده سیب زمینی های اهلی بارور کردند.
در یک گلخانه نزدیک، جداول با فرزندان صلیب های قبلی ردیف شده بود. محققان هزاران تن از این نهال ها را از نظر سلامت و عملکرد، در میان سایر صفات، ارزیابی کرده اند. آنها گیاهان مسنتر را از نظر مقاومت به خشکی با محدود کردن آب در فرورفتگیهای با روکش پلاستیکی غربال کردند. در محفظه ای با دمای کنترل شده، محققان توانایی گیاهان دیگر را برای تحمل گرما آزمایش کردند. به نظر می رسید که گیاهان زرد شده در حال متورم شدن هستند.
چنین آزمایش گسترده ای با هدف انتقال ژن های وحشی به برنامه های اصلاح نژاد سنتی در سریع ترین زمان ممکن انجام می شود. این بخشی از تلاش بزرگتر EMBRAPA برای کمک به برزیل برای گسترش تولید سیبزمینی، مهمترین محصول سبزیجات این کشور است.
در لیما، Crop Trust بودجه CIP را برای آزمایش گونههای وحشی برای ویژگیهای امیدوارکننده حتی قبل از شروع هر گونه پرورش، تأمین کرده است. در سال 2013، محققان مرکز شروع به شناسایی 12 گونه وحشی کردند که 30 سال پیش جمع آوری شده بودند. سوابق نشان می دهد که این گونه ها ممکن است خشکسالی را تحمل کنند و در برابر بیماری هایی مانند پژمردگی باکتریایی که یک مشکل جدی برای کشورهای در حال توسعه است، مقاومت کنند. Merideth Bonierbale و همکارانش بذرها را کاشتند و گیاهان را در گلخانه های تاسیسات اصلی CIP آزمایش کردند. مندز اکنون در حال گسترش کار به کنیا است.
سایر محققان با استفاده از مهندسی ژنتیک محدودیت های اصلاح نژاد سنتی را کنار می گذارند. برای مثال، Marc Ghislain و همکاران CIP، مستقیماً ژنها را به گونههای موفق سیبزمینی اضافه کردهاند، بدون اینکه گیاهان را به روش دیگری تغییر دهند - رویکردی که با اصلاح سنتی امکانپذیر نیست. آنها سه ژن مقاومت در برابر بلایت دیررس را از خویشاوندان وحشی گرفتند و به انواع سیب زمینی محبوب در شرق آفریقا اضافه کردند. واریته های مهندسی شده در 3 سال آزمایش میدانی در اوگاندا موفق بوده اند و در حال انجام مطالعات نهایی برای تنظیم کننده ها هستند. سیب زمینی های تراریخته که در برابر بیماری سوختگی دیررس مقاوم هستند قبلاً در ایالات متحده و کانادا تجاری شده اند.
رویکردهای بیوتکنولوژی محدودیت های خاص خود را دارند. آنها با صفات کنترل شده توسط ژن های منفرد مانند مقاومت در برابر بیماری و تحمل کبودی موفق شده اند. اما بهبود صفات فیزیولوژیکی پیچیده که توسط بسیاری از ژن ها کنترل می شود، مانند کارایی مصرف آب، نیاز به پرورش سنتی، هر چند دست و پا گیر دارد.
در Wageningen، Pim Lindhout در حال طراحی انقلابی است که بسیاری از این خستگی و پیچیدگی را از بین می برد. به عنوان رئیس تحقیق و توسعه برای Solynta، یک شرکت استارتاپی که در سال 2006 تأسیس شد، او و همکارانش در حال توسعه روش جدیدی برای پرورش سیبزمینی هستند: ایجاد فرزندان هیبریدی از نسلهای والدین واقعی. او می گوید: «همه متقاعد شده بودند که این غیرممکن است. "بسیاری از مردم فکر می کردند من دیوانه هستم."
پرورش هیبرید تولید ذرت را در قرن بیستم متحول کرد. این به پرورش دهندگان این امکان را داد تا به سرعت گونه های پرمحصول را ایجاد کنند که دارای قدرت هیبریدی هستند. اولین گام، ساخت خطوط والد همخون است که دارای آلل های یکسان در تمام نسخه های کروموزوم هستند. سپس فرزندان آن والدین واقعی، مجموعهای از ویژگیهای قابل پیشبینی را به ارث میبرند. ساخت خطوط اینبرد نیاز به خود گرده افشانی مکرر در طول چندین نسل دارد. این فرآیند باعث آسیب رساندن به سلامت گیاهان می شود، اما هنگامی که پرورش دهندگان از دو خط همخون عبور می کنند، نسل اول نسل سالم هستند و دارای ویژگی های مفید از هر دو والدین هستند.
پرورش دهندگان سیب زمینی شک داشتند که این رویکرد برای غده ها امکان پذیر باشد. شلی جانسکی، یک پرورش دهنده سیب زمینی در وزارت کشاورزی ایالات متحده در مدیسون، می گوید: «من آموزش دیدم که باور کنم سیب زمینی را نمی توان همخونی کرد. یکی از موانع بزرگ این است که بسیاری از گونه های سیب زمینی نمی توانند خود را بارور کنند. در سال 1998، محققان ژنی را کشف کردند که به نوعی به یک گونه وحشی سیب زمینی اجازه می دهد تا خود بارور شود. هنگامی که آن ژن به گونه های دیگر پرورش داده می شود، به آنها اجازه می دهد تا خود بارور شوند. اما گیاهان حاصل ضعیف هستند و غده های ضعیف تولید می کنند.
گام بعدی این است که نسل بعد از نسل، این افراد ضعیف را با خود بارور کردن همخونی کنیم. سعی نکنید آن را در خانه امتحان کنید: موفقیت با سیب زمینی های پرورشی احتمالاً دهه ها طول می کشد زیرا احتمال کمی وجود دارد که یک آلل یکسان در هر چهار نسخه کروموزوم آنها بدست آید. پرورش دهندگان پیچیدگی را یا با استفاده از گونه هایی با تنها دو مجموعه کروموزوم (معروف به دیپلوئید) یا با دستکاری سیب زمینی های اهلی برای کاهش تعداد کروموزوم ها به نصف کاهش می دهند. با ماندگاری، می توان سیب زمینی دیپلوئید را همخون کرد. در سال 2011، Lindhout اولین گزارش از خطوط دیپلوئید درون نژادی را منتشر کرد که قوی و مولد هستند. اخیراً، جانسکی و همکارانش خطوط دیپلوئیدی را نیز ایجاد کردند.
چنین گیاهان همزاد دیپلوئیدی در مرکز استراتژی Solynta برای ایجاد انقلاب در پرورش سیب زمینی قرار دارند. آنها ترکیب صفات در انواع تجاری را با اطمینان، سهولت و سرعت بی سابقه ممکن می سازند. و گیاهان تلاشها را برای افزودن صفات مطلوب مستقیماً از خویشاوندان وحشی سادهتر میکنند و در عین حال بسیاری از معایب آنها مانند غدههای کوچک یا طعم ضعیف را از بین میبرند. صفات نامطلوب را می توان از طریق یک تکنیک استاندارد به نام متقاطع برگشتی از فرزندان یک تلاقی دیپلوئید ایجاد کرد.
در سال 2016، Solynta اولین آزمایشات مزرعه ای خود را از نهال های هیبریدی در جمهوری دموکراتیک کنگو و در 17 مکان در سراسر اروپا انجام داد. گیاهان خوب عمل کردند و در طول یک فصل رشد معمولی غده های بزرگ تولید کردند. این شرکت هنوز انواع مختلفی را تجاری نکرده است. امیدوار است ظرف چند سال سیب زمینی های سفارشی برای بازارهای اروپا و آفریقا ایجاد کند. شرکت های دیگر، از جمله شرکت های بزرگ بذر، نیز در حال کار برای توسعه سیب زمینی هیبریدی هستند. HZPC در Joure، هلند، آزمایشات میدانی را در تانزانیا و در چندین کشور در آسیا آغاز کرده است.
گلن برایان، متخصص ژنتیک، رئیس گروه ژنتیک و اصلاح نژاد سیب زمینی در موسسه جیمز هاتون در داندی، بریتانیا، میگوید که اصلاح نژاد ترکیبی «میتواند یک تغییر واقعی بازی باشد.»
تحقیقات پایه می تواند از این کار سود ببرد. شانون میگوید: «داشتن سیبزمینی دیپلوئید درک ما از ژنوم سیبزمینی را به شدت افزایش میدهد. اگرچه شرکتها معمولاً گیاهان خود را مخفی نگه میدارند، Solynta قصد دارد خطی به نام Solynthus منتشر کند تا دانشمندان بتوانند ژنتیک آن را مطالعه کنند. برای مثال، جانسکی امیدوار است که تحقیقات بیشتر بتواند ژنهایی را نشان دهد که عملکرد را کنترل میکنند و ممکن است از آنها برای افزایش برداشت استفاده شود.
هیبریدها همچنین می توانند نحوه کاشت سیب زمینی را تغییر دهند و به کشاورزان این امکان را می دهند که بذرهای واقعی را بکارند، زیرا این دانه ها از نظر ژنتیکی در هیبریدها یکسان هستند. مزیت دیگر لجستیکی است. برای مثال، برای کاشت 10 هکتار، فقط 200 گرم بذر به راحتی قابل حمل است، در مقایسه با 25 تن غده حجیم. در کشورهای در حال توسعه، جایی که غده های بذر با کیفیت کمیاب هستند، بذرها می توانند به دست آوردن گیاهان برتر را برای کشاورزان آسان تر کنند. و شاید بزرگترین مزیت نسبت به غده ها برای کشاورزان فقیر، این است که دانه ها هیچ بیماری عمده ای را منتقل نمی کنند.
دانههای سیبزمینی هیبریدی نوشدارویی نیستند. گیاهان جوان از غدهها سریعتر و قویتر رشد میکنند تا از دانهها، و در برخی از اقلیمها، دانهها در شرایط نامساعدی قرار میگیرند. و بسته به میزان کامل همخونی، سیبزمینیهای هیبریدی میتوانند غدههای یکنواخت کمتری نسبت به گیاهان سنتی داشته باشند که برای کشاورزانی که شرکتهای فرآوری غذا را تامین میکنند مشکل است. چنین پیچیدگی هایی دولت هلند را بر آن داشته است تا مطالعه ای در مورد اثرات بالقوه اجتماعی-اقتصادی سیب زمینی های هیبریدی انجام دهد.
با جمعآوری تنوع ژنتیکی و تکنیکهای جدید که نوید غلبه بر پیچیدگیهای ژنوم سیبزمینی را میدهند، محققان خوشبین هستند که میتوانند پیشرفتهای قابل توجهی داشته باشند. جانسکی میگوید: «این چیزی است که من را صبح از خواب بیدار میکند. هیچ زمان بهتری برای پرورش دهنده بودن وجود ندارد – و به خصوص یک پرورش دهنده سیب زمینی.
تا زمانی که اصلاح هیبریدی و سایر استراتژی ها سیب زمینی های انعطاف پذیرتری تولید نکنند، کشاورزان باید با منابع موجود کار کنند. در اینجا در دره مقدس پرو، الیس و دیگران از CIP با کشاورزان کوچکی که به انجمنی به نام پارک سیب زمینی تعلق دارند، همکاری کرده اند که به حفظ صدها گونه سیب زمینی محلی اختصاص دارد. این گروه سیب زمینی های رنگارنگ را در کرت های آزمایشی کاشتند.
برخی از آفات یا خشکسالی تسلیم می شوند، مانند مواردی که الیس مرده یافت، در حالی که برخی دیگر زنده می مانند. در می 2018، کشاورزان پارک سیب زمینی، به عنوان بخشی از جستجوی غدههای انعطافپذیرتر، غدههای قرمز، زرد و قهوهای را که از برخی از کرتهای آزمایشی الیس بر روی ردیفهایی از گونیها برداشت شده بودند، انباشته کردند و به هر گونه از نظر عملکرد و سلامت امتیاز دادند. کشاورزان محلی بسیاری از آن نژادهای بومی را نسلها پیش رها کرده بودند، زیرا روستاها پژمرده شدند و گیاهان کمتری مبادله کردند.
بازگرداندن بخشی از آن تنوع باستانی به کشت می تواند در برابر تغییرات محیطی محافظت کند. در پارک سیب زمینی، کشاورزان در حال حاضر سعی کرده اند با بالا بردن سطح زیر کشت خود در 200 سال گذشته، از آفات و بیماری هایی که در دماهای گرمتر رشد می کنند فرار کنند. اما رنه گومز، متصدی سیب زمینی کشت شده CIP، هشدار می دهد که زمین های زراعی در ارتفاعات کمتر کمیاب است.
Pedro Condori Quispe، یکی از پرورش دهندگان این پارک، خوشبین است که جوامع راهی برای ادامه رشد سیب زمینی در اینجا پیدا کنند. او با لبخند می گوید کشاورزان سیب زمینی به چالش ها عادت کرده اند.
منبع: https://www.science.org