W jaki sposób różne odmiany popularnego ziemniaka reagują na stres związany z upałami, suszami i nadmiarem wody? Dzięki wsparciu ze strony Unii Europejskiej, naukowcy mogli zająć się badaniem czynników wpływających na wzrost oraz spadek odporności tych roślin na różne czynniki.
W dzisiejszych czasach trudno wyobrazić sobie dietę bez ziemniaków serwowanych w różnych formach – gotowanych, pieczonych i smażonych. Obecnie to jedna z najważniejszych roślin uprawnych na świecie i trudno doszukiwać się w tym czegokolwiek dziwnego – jest doskonałym źródłem błonnika i przeciwutleniaczy. Niestety, postępujące zmiany klimatyczne wpływają także na jego uprawy.
Wrażliwość ziemniaka na wynikające ze zmiany klimatu czynniki środowiskowe takie jak ekstremalne temperatury, powodzie i susze budzą poważne obawy dotyczące bezpieczeństwa żywnościowego. Aby pomóc w ich rozwianiu, zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu ADAPT opracowuje nowe strategie mające na celu zapewnienie większej wydajności upraw ziemniaka, a także zwiększenie stabilności i jakości plonów w trudnych warunkach, jakie będą występowały w przyszłości.
Jednym z celów projektu ADAPT jest określenie zmian morfologicznych, fizjologicznych oraz molekularnych, które sprawiają, że różne kultywary ziemniaka są bardziej lub mniej odporne na wybrane czynniki wywołujące stres, jak na przykład upały, susze lub powodzie, a także grupy tych czynników. W tym celu w ramach prac naukowcy połączyli siły z rolnikami i hodowcami ziemniaka, by wybrać 30 kultywarów tej rośliny na potrzeby badań w kontrolowanych doświadczeniach w szklarniach.Jak czytamy w informacji prasowej opublikowanej w witrynie internetowej Europejskiego Stowarzyszenia Handlu Ziemniakiem w Belgii, jednego z partnerów projektu ADAPT, na etapie analizy badacze zajęli się określeniem odpowiednich czynników wywołujących stres oraz punktów poboru próbek. Oba te czynniki zostały wstępnie zbadane w ramach doświadczenia pilotażowego przeprowadzonego przy pomocy platformy do fenotypowania roślin opracowanej przez jednego z partnerów projektu, firmę Photon Systems Instruments z Czech. Dalej dowiadujemy się, że „kultywar ziemniaka Desirée wystawiono na działanie pojedynczych czynników stresowych, takich jak wysokie temperatury, suszę oraz nadmiar wody, a także grupy tych czynników. Następnie reakcje rośliny były codziennie analizowane przy użyciu technologii wysokoprzepustowych badań fenotypowych (HTP)”.
Wyniki tego wstępnego badania zostaną wykorzystane w drugiej części fazy eksperymentalnej badań, która zakłada zapewnienie zoptymalizowanych warunków oraz czynników wywołujących stres, co pozwoli na określenie różnic genetycznych wpływających na reakcję ziemniaków na upały, suszę oraz nadmiar wody. Jak wyjaśnia autor informacji prasowej, celem badaczy jest „zidentyfikowanie odmian podatnych na czynniki wywołujące stres oraz najbardziej odpornych kultywarów, a także wyjaśnienie czynników molekularnych i fizjologicznych wpływających na występowanie tych różnic”.
Doświadczenia w szklarniach mające na celu określenie reakcji wybranych kultywarów ziemniaka na stres związany z upałami, suszami oraz nadmiarem wody zostały przeprowadzone w 2021 roku przez partnerów projektu ADAPT – Friedrich-Alexander-Universität w Niemczech, Uniwersytet i Ośrodek Badawczy Wageningen oraz Uniwersytet w Utrechcie w Niderlandach. Jak czytamy w artykule, doświadczenia wykazały występowanie różnic genetycznych w reakcjach na stres związanych z cechami agronomicznymi takimi jak indeks zbioru oraz liczba zebranych bulw.
Poza kultywarami ziemniaka o zwiększonej i zmniejszonej odporności na pojedyncze czynniki wywołujące stres, naukowcom udało się także wybrać odmiany o wysokiej oraz zmniejszonej odporności na wiele różnych czynników, co „zainspirowało konsorcjum projektu ADAPT do dalszego zajęcia się tym zjawiskiem”. Plany naukowców skupionych wokół projektu ADAPT (Accelerated Development of multiple-stress tolerAnt PoTato) na 2022 rok zakładają przeprowadzenie dogłębnego fenotypowania trzech odpornych kultywarów oraz trzech odmian charakteryzujących się niską odpornością, a także weryfikację reakcji fenotypowych za pomocą analiz ekspresji genów.
Więcej informacji:
poleca:
