ככל שהאוכלוסייה העולמית תתקרב ל -10 מיליארד בני אדם עד שנת 2050, הייצור החקלאי יצטרך לגדול בשיעור של 60%. עם זאת, עם כל 1 מעלות צלזיוס של התחממות, התפוקה החקלאית צפויה לרדת ב -5%. מודל אחד צופה שתפוקת תפוחי האדמה עשויה לרדת בשיעור של עד 32% עד שנת 2060, אך התפתחות והפצה של זנים גנטיים חכמים אקליםיים יכולים להבטיח כי יבול מזין ומהיר זה ימשיך למלא תפקיד חיוני במערכות המזון בכלכלות ברחבי העולם. .
כדי להאיץ את התפתחותם של אותם זנים, מדענים ניצלו את ההתקדמות ברצף הגנטי ומשתמשים בידע שצבר לגידול זני תפוחי אדמה המתאימים יותר לעמוד בדרישות העתיד.
מדענים במרכז הבינלאומי לתפוחי אדמה (CIP) נמצאים כבר זמן רב בחזית המגמה הזו, והשתתפו בקבוצה הבינלאומית שפרסמה את רצף הגנום הראשון של תפוחי האדמה בשנת 2011. הודות לפריצות דרך האחרונות שעניינו גילוי גנים הקשורים למאפיינים חשובים - החל מהתזונה. תוכן להתנגדות למחלות - הם החלו להשתמש בסמנים גנטיים כדי להאיץ את הריבוי לתכונות הרצויות.
שיפור תפוחי אדמה מתחיל בהצלבות בין הורים מגדלים שמייצרים עשרות אלפי צאצאים. באופן מסורתי מדענים השקיעו שנים בהערכת אותם צמחים בשדות ובחממות ...
האצת שיפור תפוחי אדמה גנטיים
שיפור תפוחי אדמה מתחיל בהצלבות בין הורים מגדלים שמייצרים עשרות אלפי צאצאים. באופן מסורתי מדענים השקיעו שנים בהערכת אותם צמחים בשדות ובחממות, ובסופו של דבר באמצעות קבוצות מיקוד של גברים ונשים, בתהליך של חיסול המביא לרשימה קצרה של שיבוטים של תפוחי אדמה עם הפוטנציאל הגדול ביותר.
השימוש בסמנים גנטיים לתכונות כמו עמידות למחלות דלקת מאוחרת ושני נגיפי תפוחי האדמה ההרסניים ביותר האיץ את התקדמות CIP בייצור תפוחי אדמה בעלי תפוקה גבוהה יותר. בעוד שמגדלים נאלצו פעם לתת לכל צאצאי הצלב להתבגר בחממה כדי לקבוע אילו הם עמידים, הם פשוט פשוט מוציאים עלה מכל צמח צעיר לצורך רצף גנטי כדי לקבוע מי מהם ירש את גני ההתנגדות. הסמן הגנטי לעמידות בפני דלקת מאוחרת, למשל, קיצץ את הזמן שתהליך זה לוקח ב -50 אחוזים.
העברת התנגדות
נגיפי תפוחי אדמה מצטברים ונשחקים בתפוקה ממחזור יבול אחד למשנהו, ואילו דלקת מאוחרת עלולה להרוס שדה של צמחי תפוח אדמה תוך מספר שבועות. כאשר זנים עמידים בפני דלקת מאוחרת מגדלים באופן נרחב במשך שנים, הפתוגן מתפתח כדי להתגבר על מנגנון העמידות שלהם. לכן, מגדלים תמיד מחפשים מקורות התנגדות חדשים, שנמצאים לעתים קרובות בתפוחי אדמה ילידים או בטבע.
CIP הצטלב לאחרונה עם תפוח אדמה בר יליד קייג'אמארקה, בצפון פרו, כדי לייצר תפוחי אדמה עמידים בפני דלקת מאוחרת שעשויים להיות כדאיים מבחינה מסחרית. בשיתוף עם שותפי רבייה בכמה מדינות, שיבוטים אלה של תפוחי אדמה עוברים כעת הערכה לשחרור אפשרי כזנים בפרו.
מאז 1973, בנק ה- CIP אוסף ושימור תפוחי אדמה מקומיים וטבעיים, רבים עם עמידות בפני דלקת מאוחרת. כחלק מיוזמה בינלאומית לשימור, חקר ושימוש במגוון הגנטי של תפוח אדמה, עגבניות, חצילים ופלפלים - שכולם קשורים זה לזה - חלק גדול מהמגוון הביולוגי ההוא נבדק בפני עמידות למחלות ועבר רצף גנטי בשנים האחרונות.
לא ניתן להמעיט בערך היתרונות של התגברות על הדלקת המאוחרת. ההערכות מעריכות הפסדי תפוחי אדמה עולמיים שנתיים עקב מחלה זו בכמעט 5 מיליארד דולר בשנת 2019. קיצוץ בהפסדים עם זנים עמידים יותר יכול לחולל הבדל מדהים עבור חקלאים בקנה מידה קטן, ולעזור להם להפוך את פעילותם מקיום למסחר.
בעזרת סמנים גנטיים, הופך קל יותר למגדלים לפתח תפוחי אדמה גמישים ומניבים בעלי תכונות עיקריות - טעם, מרקם, זמן בישול - אותו מבקשים הצרכנים המקומיים. הזנים המתקבלים יאפשרו לחקלאים לענות על הביקוש הגובר למזון, לשפר את הכנסותיהם ולהתמודד עם אתגרים שטרם צפויים של עולם משתנה.