Kinas forskere har utviklet en generasjon av "rene og fruktbare potetlinjer" med genomredigeringsteknologier i en banebrytende prestasjon.
Eksperimentet, ledet av Huang Sanwen, en forsker ved Agricultural Genomics Institute i Shenzhen (AGIS) under det kinesiske akademiet for landbruksvitenskap (CAAS), brukte genomdesign for å transformere potetavl fra en langsom, ikke-akkumulerende modus til en rask- iterativ en. Studien deres, med tittelen “Genome design of hybrid potato,” ble publisert online i en av verdens ledende akademiske tidsskrifter, Cell, på torsdag.
I motsetning til andre avlinger, potet, blir knollavlingen forplantet klonisk i stedet for frøformert. Som et resultat står potetoppdrett overfor en rekke problemer, inkludert lange avlsykluser, lav reproduksjonseffektivitet, sykdommer og skadedyrsangrep, sa Huang, generaldirektør for AGIS, til China Media Group (CMG). Videre, på grunn av kompleksiteten i genomet, er potetens genetiske forbedring og avlsprosessen veldig treg, la Huang til.
Mange vidt plantede potetvarianter over hele verden er hundrevis av år gamle. Et utvalg som varer mer enn hundre år betyr imidlertid ikke at det er perfekt. Derimot, "det er vanskelig å avle, og folk klarer ikke å dyrke en erstatning," sa Zhang Chunzhi, første forfatter av forskningsoppgaven og medlem av AGIS, til The Paper. For å takle utfordringene med potetdyrking, startet Huang og teamet hans "Upotato Plan" i 2015, med sikte på å erstatte vegetativ reproduksjon med hybridfrø via genomdesign og forbedre potetavlshastighet og reproduksjonseffektivitet.
- Vi må først løse problemet med selvkompatibilitet, det vil si at poteter ikke produserer frø etter selvbestøvning. Gjennom materialvalg og genredigering har vi taklet problemet og produsert frø, sier Huang. “I mellomtiden har vi også oppdaget hvordan vi kan forbedre helse og produksjon av planter. Ved genomdesign eliminerte vi skadelige mutasjoner, aggregerte gode gener og til slutt dyrket potetsorten kalt 'Upotato NO. 1.' Etter testing har den vist utmerket ytelse. ” Forskningen er verdens første anvendelse av "genomdesign" i potetavl, ifølge CAAS.
Deres internasjonale jevnaldrende har anerkjent teamets arbeid. "Dette arbeidet er veldig viktig fordi det er relevant for å mate planeten," sa Sofin Kamon, et medlem av European Academy of Sciences. “Det professor Huang og teamet hans gjorde, er at de egentlig oppfant poteten på nytt. De fant opp avlingen på nytt helt fra bunnen av. Hybridpotet- og hybridpotetteknologien er virkelig fantastisk når det gjelder å ta potetavlingen til den moderne tidsalderen for planteforedling. ”
En lovende rettssak
En rettssak med potet "Upotato nr. 1" ble gjennomført i Yunnan-provinsen sørvest i Kina i november i fjor. Produksjonen ble funnet å være langt over forventningene i februar. "Utbyttet av første generasjons hybridpoteter var nær 3 tonn per mu (omtrent 45 tonn per hektar), noe som tilsvarer utbyttet av de beste potetsortene i regionen," sa Zhang til CMG. "Vi trenger nå bare 2 gram potetfrø for et land på ett mu, sammenlignet med 200 kilo settepoteter før, noe som reduserer plantekostnadene sterkt." For neste trinn vil forskerne styrke teknologiforskningen og utviklingen for å forberede seg på industrialisering av potetfrø, la Zhang til.
“Potet er en kult væravling. Temperaturen vår, sommer og høst er for høy i Sør-Kina til at potet kan vokse, mens vintersesongen i de sørlige fjellområdene og de fleste andre regioner i Kina er egnet for potetvekst, ”sa Xiong Xingyao, visepresident for Potato Professional. Komité under Crop Science Society of China. “Upotato-planen har løst problemet med overføring av settepoteter mellom forskjellige regioner. Hvis vi kan bruke de inaktive vintermarkene i Sør-Kina, kan det effektivt bidra til å løse problemet med matsikkerhet i Kina, ”sa Xiong.