Poszukiwanie ziemniaków odpornych na stres

Stres środowiskowy spowodowany zmianą klimatu może w znacznym stopniu wpłynąć na produkcję jednej z najważniejszych roślin spożywczych na świecie – ziemniaka. W ramach finansowanego ze środków UE projektu ADAPT opracowywane są nowe strategie zwiększania wydajności i jakości upraw ziemniaków w przyszłych trudnych warunkach wzrostu.

W 2022 roku dwaj partnerzy projektu ADAPT, Austriacka Agencja ds. Zdrowia i Bezpieczeństwa Żywności (AGES) oraz austriacka spółdzielnia produkująca nasiona ziemniaków NOES, przeprowadzili badania terenowe na wybranych odmianach ziemniaków. Celem było ulepszenie standardowych protokołów badania ich wartości w kontekście uprawy oraz wykorzystania plonów.

Na czterech różnych stanowiskach w Austrii hodowano 16 odmian ziemniaka, a część z nich w 2022 roku dotknęła silna susza. Ziemniaki posadzono w kwietniu 2022 roku i zbierano w okresie od sierpnia do września.

Niemal wszystkie miejsca prowadzenia badań terenowych znajdowały się w głównych regionach uprawy ziemniaka w kraju, charakteryzujących się gorącymi i suchymi latami oraz niskimi opadami rocznymi. Tylko w jednym z badanych miejsc panował klimat morsko-kontynentalny i wyższe poziomy opadów. „Aby podkreślić znaczenie sektora ekologicznego zarówno w Austrii, jak i w UE, badania terenowe przeprowadzono częściowo w warunkach rolnictwa ekologicznego”, podano w komunikacie prasowym zamieszczonym na stronie internetowej projektu.

Szesnaście odmian wybrano tak, aby reprezentowały „szeroki zakres odporności na stres abiotyczny – od odmian tolerancyjnych do podatnych”. Jedenaście odmian pochodzących od hodowców ziemniaków należących do zespołu projektu ADAPT – NOES, Solana (z Niemiec), HZPC i Meijer (z Niderlandów) – badano pod kątem tolerancji na suszę i upały w ramach badań terenowych prowadzonych w Hiszpanii i Niderlandach. „Pozostałe pięć odmian dostarczonych przez NOES jest przystosowanych do austriackich warunków środowiskowych. Włączono je do badań ze względu na ich potencjalną tolerancję na stres”.Oprócz oceny fenotypu, czyli cech fizycznych odmian ziemniaków, badacze zastosowali również szereg metod technologicznych do identyfikacji cech związanych z odpowiedzią roślin na stres abiotyczny. Obejmowały one nawadnianie, monitoring z dronów, instalację czujników środowiskowych oraz ocenę tuberyzacji, a także analizę RNA i molekularną.

W dalszej części komunikatu czytamy: „Dwa badane stanowiska w jednym z miejsc narażonych na suszę znajdowały się blisko siebie, jedno z nich nawadniano, a drugie nie. W pozostałych trzech miejscach nie stosowano nawadniania, jak w typowej praktyce uprawy ziemniaka w Austrii (...) Loty dronów nad czterema badanymi stanowiskami odbyły się 16 czerwca i 7 lipca (...) 2 maja na każdym stanowisku zainstalowano czujniki środowiskowe, w tym czujniki glebowe, by przeprowadzić pomiary temperatury oraz wilgotności powietrza i gleby (...) Na dwóch stanowiskach założono dodatkowe poletka w celu oceny różnic tuberyzacji między 16 odmianami w trzech punktach czasowych (...) Pod koniec czerwca pobrano materiał z liści do sekwencjonowania RNA. Dodatkowy materiał z liści do analizy metabolicznej nawadnianych i nienawadnianych roślin został pobrany na początku lipca przez badaczy z Uniwersytetu Wiedeńskiego”.

Dane z badań terenowych prowadzonych w ramach projektu ADAPT (Accelerated Development of multiple-stress tolerAnt PoTato) są obecnie przetwarzane przez AGES. Zawierają one informacje o plonach ziemniaka oraz ich jakości, dane zebrane przez drony i dane z czujników środowiskowych. Ponadto Uniwersytet Wiedeński, koordynator projektu ADAPT, oraz słoweński Narodowy Instytut Biologii, partner projektu, przeprowadzają sekwencjonowanie RNA i analizę molekularną. Badania zostaną powtórzone w 2023 roku w celu potwierdzenia wyników badań nad odmianami przeprowadzonych w 2022 roku w Austrii.

Więcej informacji:

strona projektu ADAPT